ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 4 2022 196 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ железа Fe2O3, образованном в стальной стружке. Во втором варианте доля порошка из обработанной стальной стружки в титане соответствовала области, сопоставимой с предельной растворимостью железа в титане [25]. Третий вариант смеси соответствовал составу, в котором выбранное соотношение компонентов могло стимулировать как реакции восстановления (металлотермии), так и синтеза интерметаллидов. Использованные в экспериментах варианты порошковых смесей, представлены в табл. 1. Смешивание порошков осуществляли в аксиальном смесителе в течение 4 часов. Полученные смеси прессовали с использованием цилиндрической пресс-формы с плавающим пуансоном высотой 10…15 мм и диаметром 10 мм. Исследуемые образцы с начальной пористостью 25…30 % спекали в вакуумной печи с выдержкой 60 мин при температуре 1000 °С при скорости нагрева в диапазоне 5…10 °/мин. Для определения пористости использовали стандартное выражение: îáð òåîðåò 100 1 , (1) где θ – пористость; %; ρобр – реальная плотность образца; ρтеорет – теоретическая плотность порошковой смеси, рассчитанная аддитивным методом, где в расчете до спекания использовали данные исходных компонентов, а после спекания – качественные и количественные данные РСА. Дополнительным косвенным показателем структурно-фазовых изменений в спеченных порошковых материалах являются объемные изменения и трансформация поровой структуры. Поэтому были рассчитаны изменения объема образцов тех составов порошковых композиций, которые сохраняли свою форму. Объемные изменения определяли как относительное изменение объема образцов до и после спекания: 0 0 0 , %, V V V V V (2) где V0 – исходный объем образца; V – объем образца после спекания. Структурные исследования были проведены с использованием оптической микроскопии, рентгеноструктурного анализа и энергодисперсионного микроанализа (оптический микроскоп AXIOVERT-200MAT, рентгеновский дифрактометр Shimadzu XRD-6000, CuKα-излучение, сканирующий электронный микроскоп TESCAN MIRA3LMU). Анализ фазового состава проведен с использованием баз данных PDF 4+, а также программы полнопрофильного анализа POWDER CELL 2.4 с использованием количественного определения фаз по методу Ритвельда. Результаты и их обсуждение Для понимания поведения обработанной стружки из стали 45 в процессе спекания были приготовлены контрольные прессовки из порошка измельченной окисленной стружки и спечены наряду с остальными образцами других исследуемых составов. Общий вид, морфологические особенности и зафиксированные фазы спеченной обработанной стружки представлены на рис. 3. Микроструктура спеченной стружки показывает характерную форму фрагментированных частиц из стали, где наблюдаются небольшие оксидные включения (рис. 3, б). РСА Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Состав исследуемых порошковых композиций с переработанной стружкой стали 45 The composition of the studied powders with recycled steel 45 chips № п/п Состав / Composition Компоненты, вес. % / Components, wt.% Порошок из стружки стали 45 / Steel 45 chip powder Al Ti 1 Al + стружка (сталь 45) / Al + chips (steel 45) 75 25 – 2 Ti + стружка (сталь 45) / Ti + chips (steel 45) 25 – 75 3 Ti + Al + стружка (сталь 45) / Ti + Al + chips (steel 45) 23 8 69
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1