Розглянуто процеси швидкісного спікання дисперсних порошків, переважно у твердій фазі, завдяки яким досягнуто високу густину матеріалів та забезпеченоься їх однорідну дрібнозернисту структуру. Еволюцію структури порошкового пористого тіла проаналізовано з позицій статистики випадкового пакування частинок у просторі у разі змінювання середньої відносної густини. Запропоновано новий механізм ротаційного перегруповування, що контролюється дифузією межами зерен і забезпечує (поряд із зближенням частинок) однорідне ущільнення. Розглянуто переваги неізотермічного спікання і технологічні процеси спікання зі швидким нагрівом.

Проаналізовано інтегральне та локальне ущільнення у процесі спікання пористих тіл, розроблено алгоритм розрахунку структурних параметрів спечених матеріалів. Отримано уточнені кількісні оцінки ефективності спікання порошкових матеріалів на різних структурних моделях. Найбільш точна методика базується на розробленій моделі структури порошкових матеріалів у наближенні, за яким поліедри Вороного за умови зниження пористості вважаються незмінними, а об'єм пор зменшується за рахунок уявного збільшення діаметра частинок.

Експериментально встановлено вплив умов проведення безтигельної зонної плавки пористих заготовок на характер розподілу домішок у вихідній заготовці та кристалі, пористість фронту плавлення, стабільність розмірів та форми зони розплаву, структурну та хімічну досконалість кристалів. Показано, що формування пористого фронту плавлення та сегрегація домішок в окремі скупчення в порах і по границях зерен вихідної заготовки відбувається в процесі спікання заготовки у полі температурного градієнта в умовах безперервного нагріву перед зоною розплаву.

Досліджено вплив домішки, що містить вуглець, і попередньої обробки у водні та азоті технічного порошку нітриду алюмінію на хімічний склад, структуру, а також деякі фізико-механічні властивості гарячепресованої кераміки на його основі. Показано, що процес гарячого прeсування протікає, головним чином, у твердій фазі. За цих умов механізм руйнування гарячепресованої кераміки змінюється від інтеркристалітного (у разі використання необробленого порошку AlN) до переважно транскристалітного, зменшується розмір зерна основної фази; зростають теплопровідність і характеристики міцності.

Запропоновано модель прискорення процесів гомогенізації порошкових сумішей. Теоретичні розрахунки доводять, що за умов періодичного або постійного перемішування суміші можна прискорити даний процес у 4 - 5 разів. Це актуально для дослідження сумішей тугоплавких металів, в яких порошки компонентів тривалий час зберігають індивідуальність, а процес повної гомогенізації системи відбувається протягом значного терміну.

Побудовано математичну модель зворотної перитектичної реакції та порівняно розв'язок рівнянь моделі з експериментальними даними. Модель дозволяє розраховувати параметри процесів спікання порошків швидкорізальних сталей.

Описано процедуру теоретичного побудування граничної поверхні для пористих матеріалів. Процедура вимагає завдання пористості, механізму деформування твердої фази та декогезійних характеристик. Граничну поверхню визначено для пропорціональних шляхів навантаження. Отримані граничні стани інтерпретовано також у вигляді діаграм пластичності. Встановлено задовільну відповідність теоретичних розрахунків експериментальним результатам для матеріалів на основі порошків ряду чорних та кольорових металів.

Проаналізовано дані про хімічний склад, фізичні, механічні та експлуатаційні властивості конструкційних, інструментальних, електротехнічних, магнітних матеріалів, синтезованих методом гарячої штамповки. Ряд матеріалів використано для виготовлення виробів, які застосовуються в ракетній техніці, станкобудуванні, сільгоспмашинобудуванні, приладобудуванні, на залізничному транспорті. Описано технологічні процеси синтезу матеріалів та виготовлення виробів із зазначенням оптимальних параметрів технологічних операцій. Наведено наукові організації та промислові підприємства України, які спеціалізуються в області гарячої штамповки порошкових матеріалів.

Серед особливостей формування пористої структури біпористих матеріалів виявлено значні зміни розмірів пор без адекватних об'ємних змін матеріалу в цілому, що залежить від анізотропії пор. Також показано, що у разі спікання біпористих матеріалів проявляється вплив усадки в системі мікропор на формування пористої структури в системі макропор. Цим біпористі матеріали суттєво відрізняються від монопористих.

Ключ. слова: спікання без тиску, карбід бору, карбід титану, мікроструктура, густина, швидкість нагрівання
Індекс рубрикатора НБУВ: Л428.851 + К390.45-18

Рубрики:

Карбіди

Гаряче пресування. Спікання металевих порошків і металокерамічних сумішей

Шифр НБУВ: Ж28502 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вивчено міжфазову взаємодію в порошкових сумішах Cr - SiC восьми складів за умов нагріву з постійною швидкістю до 1880 °C, а також гарячого пресування в захисному середовищі аргону. У ході дослідження використано методи диференціального термічного, металографічного, рентгенофазового, мікрорентгеноспектрального аналізів. Встановлено, що взаємодія в сумішах Cr - SiC проходить декілька стадій: спочатку в твердій фазі, а потім за участю рідкої фази. Визначено температурні інтервали утворення рідкої фази в сумішах Cr - SiC різного складу. Вивчено мікроструктуру і фазовий склад кінцевих гетерофазних продуктів.

Вивчено процеси ущільнення під час спікання та властивості залізомідних псевдосплавів (ЗМПС), розмір зерен яких не перевищує 0,5 мкм. Знайдено, у разі спікання дисперсних порошкових залізомідних сумішей в інтервалі температур 600 - 1130 °С розміри зразків не збільшуються і спостерігається їх усадка. Це відбувається завдяки активному ущільненню дисперсної порошкової суміші та скороченню шляхів дифузії й активного утворення твердих розчинів на основі заліза та міді. Спечені ЗМПС мають стійку дрібнозернисту мікроструктуру з розмірами зерен на рівні 0,5 мкм тільки за умов обробки у твердій фазі. Під час нагрівання ЗМПС вище температури плавлення утворюється грубозерниста структура. Дрібнозернисті ЗМПС мають підвищену твердість (до 240 - 260 НВ).

Методом спільного підігріву підкладки і металевого зразка визначено температурну залежність змочування боридних і борокарбідних фаз рідкими алюмінієм і міддю. Встановлено, що гарячепресовані підкладки з боридних і борокарбідних сполук алюмінію добре змочуються алюмінієм за температур, вищих, ніж 1000 °C. Поверхня борокарбідних фаз алюмінію за таких умов експерименту міддю не змочується. Наведено температурні залежності синтезу високодисперсних порошків боридів і борокарбідів алюмінію із простих речовин. Обговорено особливість зародження і формування боровмісної фази алюмінію. Встановлено, що утворення боридів і борокарбідів алюмінію реалізується внаслідок не борування гратки металу (як це відбувається під час синтезу боридів перехідних металів), а металування (алюмініювання) гратки бору.

Індекс рубрикатора НБУВ: К390.45-18

Рубрики:

Гаряче пресування. Спікання металевих порошків і металокерамічних сумішей

Шифр НБУВ: Ж28502 Пошук видання у каталогах НБУВ 

З метою підвищення щільності, механічних характеристик та зносостійкості корозійностійкої сталі Х18Н9Т використали рідиннофазове спікання порошкових пресовок, додатково легованих самофлюсувальними сплавами на основі нікелю й феро-сіліцію, температура плавлення яких не перевищує температуру спікання сталевої матриці. Для вирішення завдання визначення сполуки порошкової сталі, що забезпечує одержання необхідного комплексу властивостей, використано метод планування експерименту, відомий як метод симплексних решіток Шеффе. Діаграми "склад - властивість", побудовані за відповідними моделями із застосуванням ПЕОМ дозволяють визначати склад матеріалів для одержання заданих параметрів зношування й необхідного комплексу механічних характеристик.

С целью повышения плотности, механических характеристик, а также износостойкости коррозионностойкой стали Х18Н9Т использовали жидкофазное спекание порошковых прессовок, дополнительно легированных флюсующимися сплавами на основе никеля и ферро-кремния, температура плавления которых не превышает температуру спекания стальной матрицы. Для решения задачи определения состава порошковой стали, обеспечивающего получение требуемого комплекса свойств, использован метод планирования эксперимента, известный как метод симплексных решеток Шеффе. Диаграммы "состав - свойство", построенные по соответствующим моделям с применением ПЭВМ позволяют определять состав материалов для получения заданных параметров износа и требуемого комплекса механических характеристик.

With the purpose of increase of density, mechanical characteristics and as wear resistances of stainless steel 18Cr-9Ni-Тi, used liquid-phase sintering of the powder pressings in addition alloyed self-fluxing by alloys on the basis of nickel and iron-silicon which temperature of fusion does not exceed temperature of sintering of a steel matrix. For the decision of a problem of definition of structure of powder steel providing reception of the demanded complex of properties, the method of planning of the experiment, known as a method of simplex lattices Sheffe is used. Diagrams " structure - property ", constructed on meeting models with application PC allow to determine structure of materials for reception of the set parameters of deterioration and a demanded complex of mechanical characteristics.

Встановлено, що накладання гарячої деформації на нерівноважну порошкову суміш викликає різке прискорення сплавоутворення. На прикладі сплавів системи Ni - Mo показано, що гаряче пресування неспечених заготовок дозволяє отримати сплав у стані гомогенного твердого розчину практично в процесі гарячої деформації. Попереднє спікання заготовок призводить до гальмування процесів гомогенізації у разі наступного гарячого пресування та до утворення негомогенних багатофазних сплавів.

Індекс рубрикатора НБУВ: К390.45-18

Рубрики:

Гаряче пресування. Спікання металевих порошків і металокерамічних сумішей

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Методами оптичної та растрової мікроскопії, контролю роботи виходу електрону досліджено кінетику втомного руйнування поверхневих шарів матеріалів залежно від фазового складу за важких умов тертя. Установлено, що періодичні зміни роботи виходу електрону під час руйнування є моногармонійними для гомогенних однофазних матеріалів і полігармонійними для гетерогенних багатофазних. Залежно від металофізичних особливостей матеріалу в спектрах періодичних змін роботи виходу електрону поверхні тертя можуть з'являтися додаткові гармоніки, обумовлені включеннями другої фази.

Ключ. слова: жидкофазное спекание, вольфрам, никель, олово, пористость, скорость уплотнения, вязкость, кинетика
Індекс рубрикатора НБУВ: К390.45-1

Рубрики:

Гаряче пресування. Спікання металевих порошків і металокерамічних сумішей

Шифр НБУВ: Ж28502 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Ключ. слова: титанокремнистый карбид Ti_3SiC_2, краевые дислокации, межзеренные микротрещины, дислокационная ячеистая структура, проскальзывание зерен
Індекс рубрикатора НБУВ: К390.45-18 + В379.26

Рубрики:

Гаряче пресування. Спікання металевих порошків і металокерамічних сумішей

Механічні властивості монокристалів напівпровідників

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ