Effect of mechanical activation of WC-based powder on the properties of sintered alloys

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 1 2021 68 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Влияние механической активации порошка ВК -8 на свойства спеченных твердых сплавов Екатерина Абдульменова 1, a, * , Сергей Кульков 1, 2, b 1 Институт физики прочности и материаловедения СО РАН , пр . Академический , 2/4, Томск , 634055, Россия 2 Национальный исследовательский Томский государственный университет , пр . Ленина , 36, г . Томск , 634050, Россия a https://orcid.org/0000-0002-9594-5706, Ekaterina.V.Abdulmenova@yandex.ru, b https://orcid.org/0000-0002-4635-6569, kulkov@ispms.ru. Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ). 2021 Том 23 № 1 с . 68–78 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2021-23.1-68-78 Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ) Сайт журнала : http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 66.022.51:621.762.5:669.018.25 История статьи : Поступила : 09 октября 2020 Рецензирование : 23 октября 2020 Принята к печати : 14 декабря 2020 Доступно онлайн : 15 марта 2021 Ключевые слова : Карбид вольфрама Механическая активация Фазовый состав Рентгеноаморфное состояние Область когерентного рассеяния Микродисторсия Параметр решетки Пористость Твердость Финансирование : Результаты получены при выполнении комплексного проекта « Создание высо - котехнологичного импортозамещающего производства полного цикла металлоре - жущих сложнопрофильных многогран - ных твердосплавных пластин для при - оритетных отраслей промышленности » ( соглашение о предоставлении субсидии от 27.11.2019 № 075-11-2019-036), реали - зуемого ИФПМ СО РАН при финансовой поддержке Минобрнауки России в рам - ках постановления Правительства РФ от 09.04.2010 № 218. Благодарности : Авторы выражают благодарность сотруд - никам лаборатории физики нанострук - турных функциональных материалов ( ЛФНФМ ) за помощь в приготовлении твердосплавных образцов и подготовку спеченных образцов к дальнейшим ис - следованиям . АННОТАЦИЯ Введение . Для изготовления инструментов и деталей , подвергаемых значительному износу , широко используется метод порошковой металлургии . Улучшить структуру и свойства сплава , полученного методом порошковой металлургии , можно реализовав предварительную высокоинтенсивную механическую активацию порошка . В процессе такой обработки возможно формированиенаноструктур , могутпроисходить аморфизацияматериалаифазовыепревращения , что , безусловно , может отразиться на свойствах материала . Подобным исследованиям посвящено ряд работ , однако не всегда механическая обработка приводит к положительному результату . Поэтому исследование влияния высокоинтенсивной механической активацией на структуру и свойствасплавовнаосновекарбидавольфрамаважныиактуальны . Цельработы : изучитьвлияние высокоинтенсивной механической активации порошка ВК -8 на структуру и свойства спеченных образцов . В работе исследованы сплавы , полученные методом порошковой металлургии , при использовании механически активированных порошков в течение от 10 до 300 с в планетарно шаровой мельнице . Материалы и методы . Сплавы получены методом холодного одностороннего прессования с последующим спеканием при температуре 1400 ° С в вакуумной печи . Морфология частиц порошков и структура сплавов изучались методом сканирующей электронной микроскопии . Металлографический анализ сплавов проводился на оптическом микроскопе . Структура и фазовый состав образцов исследованы методами рентгеноструктурного и рентгенофазового анализа . Твердость спеченных образцов измеряли на твердомере . Результаты и их обсуждение . Показано , что при спекании порошков формируются сплавы с WC- и Co- фазами , с параметром решетки WC- фазы , хорошо согласующимися с литературными данными . В образцах при механической активации более 100 с формируется вторая карбидная фаза Co 3 W 3 C. Установлена минимальная пористость 7,8 ± 1 % в спеченном образце при 30 с механической обработки . Твердость зависит от времени механической активации , размера зерна , пористости и содержания второго карбида . Таким образом , механическая активация может быть эффективна для увеличения физико - механических свойств и подавления роста зерна , однако в этом случае необходимо проводить механическую обработку в интервале времен 60…100 с . Для цитирования : Абдульменова Е . В ., Кульков С . Н . Влияние механической активации порошка ВК -8 на свойства спеченных твердых сплавов // Обработка металлов ( технология , оборудование , инструменты ). – 2021. – Т . 23, № 1. – С . 68–78. – DOI: 10.17212/1994-6309- 2021-23.1-68-78. ______ * Адрес для переписки Абдульменова Екатерина Владимировна , аспирант Институт физики прочности и материаловедения СО РАН , пр . Академический , 2/4, 634055, г . Томск , Россия Тел .: 8 (3822) 28-69-88, e -mail: Ekaterina.V.Abdulmenova@yandex.ru