Obrabotka Metallov 2012 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (54) 2012 107 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ УДК 621.762-03 ПОВЕДЕНИЕ НАНОРАЗМЕРНЫХ ЧАСТИЦ КАРБИДА ВОЛЬФРАМА ПРИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОМ НАГРЕВЕ В.Г. БУРОВ, канд. техн. наук, профессор, И.А. БАТАЕВ, канд. техн. наук, Д. С. ТЕРЕНТЬЕВ, аспирант, А.А. ДРОБЯЗ, ассистент ( НГТУ, г. Новосибирск ) Статья поступила 10 октября 2011 г. Буров В.Г. – 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: wburow@yandex.ru Проведены иcследования поведения наноразмерных частиц карбида вольфрама, полученных различными методами, при высокотемпературном нагреве. Показано, что при температуре в диапазоне 953…1110 °С и давлении атмосферы 20 Па частицы карбида вольфрама склонны к спеканию. В случае нагрева порошковых смесей «карбид вольфрама–кобальт» наноразмерные частицы, полученные плазмохимическим синтезом, хи- мически взаимодействуют с кобальтом при температурах на 100...200 °С ниже, чем крупные частицы карбида вольфрама. Ключевые слова: наноразмерные частицы, карбид вольфрама, высокотемпературный нагрев. Введение Одним из перспективных направлений улучшения физико-механических характери- стик и эксплуатационных свойств металлоке- рамических материалов, получаемых методами порошковой металлургии, является введение наноразмерных частиц в исходные порошковые смеси. В научной литературе имеется достаточ- но большое количество сведений о положитель- ных результатах, достигнутых в этой области. Однако многие из этих результатов требуют проверки и научного обоснования, так как, от- носясь к области тонких технологий, либо не могут быть повторены из-за отсутствия сведе- ний об отдельных факторах, являющихся важ- ными, но не указанными при опубликовании результатов, либо являются поспешными вы- водами, которые не соответствуют реальности. В работах [1–3] отмечаются факты значитель- ного повышения свойств металлокерамических твердых сплавов при введении в исходные по- рошковые смеси наноразмерных частиц кар- бида вольфрама. С целью выяснения влияния размеров частиц карбида вольфрама на процес- сы химико-термического взаимодействия при спекании твердосплавных порошковых смесей изучено поведение этих частиц при высокотем- пературном нагреве. Методика проведения исследований Изучалась химическая активность нанораз- мерных порошков карбида вольфрама, полу- ченных методом плазмохимического синтеза, по методике, изложенной в работе [1]. Иссле- дования проводили в высокотемпературной камере рентгеновского θ–θ дифрактометра ARL X’TRA и в термогравиметрической уста- новке NETZSCH Jupiter STA 449С. Исследо- вание поведения порошковых систем осу- ществлялось в автоматизированном режиме с использованием программного обеспечения Proteus, реализующего управление, контроль измерениями, выполняющимися сопряженной системой TG-QMS, и обработку полученных результатов в виде кривых ТГ, ДТГ и ДСК. Качественная оценка полученных кривых по- зволяет судить об изменении массы образца в процессе нагрева (кривая ТГ), о скорости из-