Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 3

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 20 No. 3 2018 111 MATERIAL SCIENCE не были опубликованы, в то время как суще- ствует несколько публикаций, которые связаны с определением зависимостей между параметра- ми размола, микроструктурой и морфологией молибденовых сплавов (например, Co-Cr-Mo- сплав). Было исследовано влияние скорости вра- щения ( i ), соотношения массы шаров к массе по- рошка ( ii ) и времени измельчения ( iii ) на размер частиц порошка молибдена. Методика исследований Порошок молибдена (30.63.2, GTV GmbH , Германия) был поставлен в агломерированном и спеченном состоянии. Химический состав порошка был следующим: 99,0 % (вес.) Mo, 0,1 % (вес.) O и 0,9 % (вес.) примеси. На рис. 1 представлены изображения исходного сырья, по- лученные посредством растровой электронной микроскопии (РЭМ). Как видно, морфология ча- стиц несимметричная, а средний размер частиц составляет ~100 мкм с развитой поверхностью частиц, которая сформировалась в ходе процесса получения порошков. Все эксперименты были проведены на вы- сокоэнергетической кинетической мельнице Simoloyer CM -01 ( Zoz GmbH , Германия), в каче- стве мелющих тел были использованы стальные шары диаметром 5 мм. Во всех экспериментах исходный вес порошка составлял 30 г. В ходе каждой загрузки полиэтиленгликоль (ПЭГ) (15…20 капель; 0,5 мл) добавлялся в рабочую область. ПЭГ был использован как один из без- опасных вспомогательных средств для размола (liquid-assisted grinding), так как является эколо- гически чистым растворителем, который также позволяет поддерживать чистый профиль ре- акции. Матрица эксперимента представлена в таблице. Первоначальные эксперименты по определению влияния скорости вращения были осуществлены при одних и тех же значениях BPR и времени измельчения 100:3 и 10 мин со- ответственно. Скорость вращения изменялась от 600 до 1200 об/мин (S1-S3). В дальнейшем ходе эксперимента такие па- раметры, как соотношение массы шаров к массе порошка и время измельчения, также изменя- лись. Влияние времени измельчения оценива- лось при значениях в интервале от 2 до 60 мин; в эксперименте применялись размольные шары массой 1000 и 2000 г, таким образом, соотноше- ние массы шаров к массе порошка составляло 100:3 и 200:3 соответственно. Анализ и оценка измельченного порошка были проведены с применением растровой элек- тронной микроскопии ( Verios, Thermo Fisher Sci- entific , Чешская Республика) и лазерной дифрак- ции ( Mastersizer 2000, Malvern Instruments Ltd ., Великобритания). Результаты и их обсуждение В первую очередь было определено влияние скорости вращения, которая была установлена на ( i ) 600 об/мин, ( ii ) 900 об/мин и ( iii ) 1200 об/мин соответственно. Время измельчения (10 мин) и соотношение массы шаров к массе порошка (100:3) оставались без изменений. Характерная морфология частиц, а также сохранившаяся развитая поверхность из исходного состояния порошка для каждой партии представлена на рис. 2. Рис. 1. Морфология порошка молибдена ( а ) и детальное изображение отдельной частицы порошка ( б ) Fig. 1 . Morphology of Mo powder ( a ) and the detailed image of a single Mo particle ( б ) а б