автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Влияние взрывной и последующей термической обработки на структуру и физико-механические свойства аморфных металлических компактов сплава Fe70 Cr10 P13 C7
Автореферат диссертации по теме "Влияние взрывной и последующей термической обработки на структуру и физико-механические свойства аморфных металлических компактов сплава Fe70 Cr10 P13 C7"
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ СТАЛИ И СПЛАВОВ
На правах рукописи
УДК 669.018:539.213:621.9.044
МИН ЕВ Руси Минев
ВЛИЯНИЕ ВЗРЫВНОЙ И ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМОРФНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПАКТОВ СПЛАВА
Р^оСгюР^Су
Специальность 05.16.01 — «Металловедение и термическая обработка металлов»
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Г
/ '7. — I х Д\осква 1991
I
Работа выполнена на кафедрах рентгенографии и физики металлов Московского института стали и сплавов, физики твердого тела Красноярского Государственного Университета и металловедение и технология металлов Технического Университета, г. Русе, Болгария.
Научные руководители: ведущий научный сотрудник, кандидат физико-математических наук ЕДНЕРАЛ Н. В., зав. кафедрой физики твердого тела Красноярского Госуниверситета, доцент, кандидат физико-математических лаук КИРКО В. И.
Официальные оппоненты: доктор технических наук КРАПОШИН В. С.,
доктор физико-математических наук БРЕУСОВ О. Н.
Ведущая организация: Центральный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта
Защита состоится 15 ноября 1991 г. в часов на заседании специализированного совета К.053.08.03 при Московском институте стали и сплавов (117936, Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, 6).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИСнС.
Автореферат разослан « » . . 1991 года.
Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук,
профессор Б. А. САМАРИН
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Аморфные металлические сплавы обладают уникальным комплексом свойств, сочетая высокую прочность с хорошей пластичностью, имеют аномально высокие коррозионные, акустические, радиационные и магнитные свойства. В настоящее время аморфные металлические материалы находят практическое применение в основном в виде лент для сердечников трансформаторов,, магнитных головок, магнитных экранов и др.
Однако получение аморфного материала только в виде ленты ограничивает его использование и ставит задачу получения массивных изделий.
Одним из перспективных методов получения массивных изделий из аморфных металлических материалов является компактирование взрывом. Однако его промышленное использование сдерживается недостатком информации по ряду вопросов динамического прессования, а также влияния взрывного воздействия на структуру и свойства аморфных сплавов. В числе таких вопросов можно выделить критерии сохранения аморфности, роль специфики структуры и формы частиц порошка, связь между параметрами прессования, • структурой и свойствами образцов и др.
Цель работы: Создание аморфного материала в виде массивных изделий, обладающего высокими прочностными и антикоррозионными свойствами .для его использования в качестве антифрикционного и электрохимического материала в химической и фармацевтической промышленности.
В качестве исходного материала был- выбран порошок сплава » обладающий в виде лент высокими механическими и коррозионностойкмли свойствами. ,
В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:
- установить влияние технологических параметров взрывного прессования (энерговыделение, давление ударного сжатия и дисперсность порошка) на комплекс физико-механических (плотность, твердость, микротвердость, прочность) и эксплуатационных (износостойкость, коррозионная стойкость) свойств компактов сплава
Се70СгЮР13С7 »
- исследовать механизм ударно-воднового спекания аморфного,
порошка;
- исследовать фазовый состав, макро- и микроструктуру полученных образцов, их зависимость от технологических параметров компактирования и его влияние на изучаемые свойства.
Научная новизна:
1. Установлено, что взрывное прессование аморфных порошков является причиной ориентированного выделения кристаллов фазы на основе оСРе преимущественно плоскостями ,типа {ПО} параллельно поверхности частицы, независимо от того, происходит ли нагрев
во время прессования или при последующем отжиге аморфных образцов.
2. Компактирование порошков сплава РеэдСг^Р^Сг, в исслеДУеном интервале давления (1-3 ГПа) происходит по механизму жидкофаз-. ного спекания. Количество межчастичной (расплавляемой) зоны в основном определяется дисперсностью исходного порошка.
3. Массоперенос в процессе ппекания при взрывном прессовании аморфного порошка осуществляется во время прохождения ударнг'Ч волны. Анализ концентрационных профилей распределения элементов в межчастичной 'зоне показал, что они перемещаются через жидкую фазу на расстояниях 10-100 мкм и через твердую фазу - до 8 мкм.
Практическая ценность: В соответствии с поставленной целью в работе была создана основа технологии получения массивного
аморфного материала, обладающего комплексом прочностных, износостойких и коррозионшстойких свойств выше соответствующего комплекса свойств, используемых в настоящее время кристаллических материалов и практически нэ уступающих свойствам аморфной ленты данного состава. В частности показано, что:
1. Наилучшие прочностные характеристики ( бв = 300 МРа, А/1/= 700 МРа) достигаются при исходных размерах порошков
({ > 0,075 мм и давлении ударного сжатия ^ 3 ГПа.
2. Прочность на сжатие практически не зависит от направо ления приложения нагрузки.
3. Износостойкость компактов в условиях трения в масле в 1,5 раза превышает износостойкость образцов из стали УЮА после термообработки.
4. Наилучше коррозионные электрохимические свойства образцов получаются при компактировании давлением П1а порошков фракции 0.075 < с( < 0,160 мм.
На защиту выносятся:
1. Зависимости структуры и, свойства анорфных компактов сплава Регд^Сг^Р^зСг, от дисперсности исходного порошка;
2. Влияние механической текстуры насыпки и прохождения ударной волны на ориентировку, частиц в образцах}
3. Зависимость фазового состава компактов от давления ударного сжатия в порошке.
4. Механизм массоперекоса при компактировании.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Всесоюзном симпозиуме "Физика аморфных магь'етиков" (Красноярск, и-гнь 1939 г.), Юбилейной научной-сессии ТУ-Русе (Болгария, сент. 19С9 г., Юбилейной научной конференции "Р.5 лет СКБ ГИТ СРАН СССР" (Новосибирск, ноябрь 19Р5 г.), Международном сичпсзчу-
ме по химии ударных волн и У Всесоюзном совещании по детонации (Красноярск, август 1991 г.).
Публикации. Основные результаты изложены в пяти печатных работах..
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и библиографического списка из 91 наименования. Работа изложена на 92 страницах машинописного текста, содержит 31 рисунок и 5 таблиц.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ - '
В качестве исходного материала был выбран размолотый порошок ленты аморфного сплава ^70^10^13^7 » которая обладает хорошими прочностными характеристиками и высокой коррозионной стойкостью.
Порошок был выбран трех франций: ,075 мм; 0,075 < с/ < 0,160 мм; с1 > 0,160 мм. Взрывное прессование проводилось с использованием химических взрывчатых веществ ВВ): аммонит, гексоген и пластик, обеспечивающих давления прессования соответственно ГПа, ~3 ГТ1А и П1а. Полученные в результате взрыва образцы представляли собой плоские пластины размерами 60x40x4 мм.
Оценка параметров' прессования проводилась с использованием резистивного датчика. Измерялась скорость перемещения и угол наклона ударно-волнового (УВ) фронта в порошке. Основные технологические, параметры прессования приведены в табл. I. Как следует из таблицы, при одной и той же дисперсности порошка увеличение давления за фронтом УВ в пределах 1,5-3 ГПа не приводит к существенному увеличению плотности компакта. Плотность
компактов зависела от дисперсности исходного порошка. Увеличение среднего размера частиц порошка приводило к увеличению плотности компактов от 6,7 г/см3 до 7,2 г/см3, что объясняется облегчением процесса компактирования при наличии изгибных деформации частиц чешуйчатой формы.
Динамическое прессование частиц плоской формы приводит к их преимущественной ориентировке. Укладка частиц в компакти-рованных образцах может либо соответствовать структуре укладки частиц при насыпке порошка, либо дополнительно усиливаться в результате прохождения УВ. С целью выявления влияния обоих факторов были проведены измерения степени плоскостной ориентации порошка до и после воздействия УВ,- Прежде всего было показано, что при насыпке частиц мелкой фракции о£< 0,075 мм степень плоскостной ориентации оСпл = 0,2, а для средней и крупной фракций - сСпл равно соответственно 0,35 и 0,45 (рис. I). При ударном нагруженйи обнаружено увеличение с шзо-тропии в ориентировке частиц компактов малой и средней фракции до оСпх = 0,5 и незначительное ее изменение для компактов из порошков крупной фракции. Т.е. ударная волна разворачивает частиц меньшего размера на больший угол по сравнению с частицами большого размера, причем угол разворота растет с увеличением давления. Отсюда вытекает важный'вывод, что при давлении 1,53 ГПа ориентировка частиц в образцах, компактирсванных из крупных фракций (<¿> 0,075 мм) определяется.в основном исходной механической текстурой насыпки, а для мелкой ( с( <0,075 мм) -прохождением УВ.
Механизмы, которые могут приводить к образованию связи между частицами порошка за счет энергии относительного движения частиц сводятся к следующим: сварка взрывом, сварка трением и
Таблица I
Технологические параметры прессования порошков
Фракция, мм ВВ V*. км/с Л1 г/см3 'Л г/см3 ! 0 сС Р, ГПа £( ЛФ
о1< 0,075 0,075 <¿<0,16 ¿>0,160 аммонит аммонит аммонит 4 4 4 3,07 2,72 2,60 6,70 7,00 7,15 5,0 4,0 4,5 1,9 1.4 1.5 170 160 180
(1 < 0,075 0,075 <¿<0,16 ¿> 0,160 гексоген гексоген гексоген 6 6 6' 3,07 2,72 2,60 6,75 6,85 7,20 4,0 3,5 3,0 2,7 2,0 1,9 240 220 230
¿<0,075 0,075 <¿<0,16 ¿>0,160 пластик пластик пластик 7.4 7.4 7.4 3,07 2,72 2,60 6,15 6,78 6,86 10,5 9.0 8,0 8,2 8,5 8,7 690 810 920
0,5
0,4
0.3 0,2
1-гхуэри/ок 3 -конп/гексоге*'
/ / /
___(¿<;0,0?5мм
___0.0?5<-01+0.!5
_0.160 им
1 г ,з
Рис. I. Изменение степени плоскостной ориентации образцов при насыпке и компактировании
взрывное жидкофазное спекание. Только в последнем случае получается массивный образец с удовлетворительными механическими свойствами.
Как было показано в других ранее проведенных работах, давление прессования 2-3 ГПа достаточно для протекания процесса жидкофаэного спекания. Действительно, металлографическое'исследование показывает, что частицы аморфного порошка соединяются между собой более легготравимой зоной, по всей вероятности представляющей затвердевший переплавленный материал.
Для подтверждения жидкофазного механизма спекания были пропс!дон1,т два эксперимента. В пергюм случае кпчилктиропплсл закристаллизованный порошок исследуемого сплппа. В результате прессования на дифрактограмме появлялось гало, соответствующее аморфной фазе, а ширина рентгеновских линий оставшейся кристаллической фазы практически не изменялась. При втором эксперименте смешивались частицы аморфного порошка исследуемого состава крупной фракции ¿>0 ,160 мм (9^ %, вес.) и порошка мелкой фракции (¿<0,075 мм (5 %, вес.) в кристаллическом состоянии. . В результате прессования линии кристаллической фазы исчезали. Таким образом, наиболее вероятно, что причиной образования аморфной фазы при обоих экспериментах является быстрое охлаждение расплавленных частиц мелкой фракции и приповерхностных слоев крупных фракций.
Для более детального выяснения механизма осуществления связи между частицами аморфного порошка в' условиях 'УВ прессо- . вания была компактирована смесь порошков РеудСг^оР^Сг, (5С$,вес.) и СоддМ-^Сед^с^в^ (50&,вес.). На рис. 2 приведены концентрационные кривые распределения элементов Ре, Сг, Со, и 5<
между двумя частицами порошка, одна из которых принадлежала сплаву на основе Ре, вторая - на основе Со. Пунктирными линиями отмечены размеры связующей зоны мехду частицами. Видно взаимное диффузионное проникновение элементов обоих сплавов в связующую зону.
Для выявления основного механизма массопереноса из концентрационных кривых распределения элементов был рассчитан коэффициент диффузии с учетом интервала времени, для которого возникают соответствующе термодинамические условия. Хорошее совпадение с данными других авторов для коэффициента диффузии т о
( V. ^ 10 см /с) получено только в случае протекания диффузии
о
в интервале времени до прихода волны разгрузки (10 мкс),при котором металл прогревается до Т > Тпл в условиях повышенного давления. -Таким образом, можно сделать вывод, что концентрационные кривые распределения элементов при взрывном прессовании соответствуют механизму массопереноса в жидкости при условии прохождения УВ. Диффузионные процессы протекают на фронте УВ, до прихода'волны разгрузки.
Высокий коэффициент массопереноса в межчастичных областях в условии прохождения УВ хорошо иллюстрируется на рис. 3. В межчастичной зоне между двумя частицами'сплава Ре-Сг-Р-С видно присутствие элементов порошка другого сплела.(никеля и кремния). Это указывает на то, «о на фронте УВ по межчастичной зоне происходит перемещение элементов на расстояния ^10-100 мкм,
Е отличие от диффузии в эт::х областях, на поверхности . частиц диффузия идет строго по направлению градкзнта концентрации, т.е. перпендикулярно их поверхности (рис. 2). Глубина
Рис. 2. Концентрационные кривые распределения Со-кр.1, -кр.2, -*р.З (а); Ре-кр.4, О-кр.5 (б) и суммарного количества элементов (кр.6) между двумя частицами
Ркс. 3. Концентрационные кривые.распределения Со-кр.1, A/¿ -кр.2 и 5С -кр.З между диумя одинаковыми частицами (сплава на основе- Рэ) компакта из смеси порошков ^70СгЮР13С7 и Со50
проникновения элементов в твердые частицы составляла 4-8 мкм, что соизмерило с результатами других работ, в которых проводились измерения радиоизатопньм методом.
Рентгеновский анализ показал, что в исходном состоянии (после размола ленты) порошки всех трех фракций находились в однофазном аморфном состоянии. Прессование давлением ^1,5 ГПа (аммонитом) не приводило к изменению их фазового состава, однако в образцах, полученных при- более высоком давлении прессования "^2-3 ГПа (ВВ-гексоген) было обнаружено выделение (1-3 %, •об.) кристаллов фазы на основе ocFe.
. Расчеты температуры, установившейся после ее выравнивания по объему частиц образца (Тост.) показали, что при компактировании давлением ГПа она составляет ~350°С, а при компактировании давлением ^ 3 ГПа--'500°С. Следовательно, образование кристаллической фазы, обнаруженной нами в образцах, ком-пактированных при давлении 3 ГПа, связано с разогревом частиц до температуры соизмеримой с температурой кристаллизации при нагреве аморфного сплава данного состава.
После установления температуры (Тост.), вероятно, скорость охлаждения м№:частичнцх зон вследствие их пористости должна быть меньше, чем скорость охлаждения частиц. Следовательно, выделение кристаллической фазы в первую очередь следует ожидать ,! этих зонах. • '
Количество кристаллической фазы, определяемое съемкой на разных излучениях (Си, Со, Мо, глубина слоя полупоглощения соответственно равна I, 3, 6 мкм) оказалось одинаковым. Следовательно, вероятно, кристаллизация в межчастичных зонах происходит сразу по всему объему. При этом в образцах обнаружена сильно размытая текстура типа (lio) oCFe с коэффициентом тексту-
рованности Кт = 1,3. Рассеянная текстура типа {lio} при выде-ленли частиц оС Ре также наблюдалась и в образцах, полученных взрывом в однофазном аморфном состоянии и отожженных при условиях, обеспечивающих примерно такое же количество выделяющейся кристаллической фазы, что и при соответствующем режиме компактирования. Это дает основание сделать еывод, что ьзрывное прессование аморфных порошков является причиной направленного выделения кристаллов независимо от того, происходит оно во время прессования или при последующем отжиге.
Далее было проведено изучение ряда механических и эксплуатационных характеристик компактированных образцов.
Измерение микротвердости частиц образцов показало, что она увеличивается с ростом давления прессования и практически не зависит от размера фракции порошка. Это связано с.увеличением температуры разогрева частиц при компактирозании более высокими давлениями.
Измерение макросвойств компактов (твердость и прочность на сжатие) наоборот показало, что они не зависят от давления прессования, а возрастают с увеличением размера компактируемой фракции (рис. 4). Результаты исследования изломов показачи, что разрушение компактов происходило по межчастичным зонам. Поэтому прочность на сжатие и твердость образцов существенно понижались . для образцов, полученных из мелкой фракции, что следует связать с увеличенным объемом межчастичной зоны и уменьшением плотности. Следовательно, количество межчастичной зоны и плотность оказывают большее влияние на механические свойства компактированных: образцов, чем изменение микротвердости отдельных частиц.•
Прочность на сжатие оставалась также постоянной при испытанн ях образцов в поперечном и продольном направлениях относительно
плоско'сти укладки частиц. Это объясняется тем, что разрушение образца при двух способах приложения нагрузки идет по одной и той же плоскости разрушения, соответствующей действиям максимальных тангенциальных напряжений.
Результаты, полученные на установке для ускоренных испытаний на износ при скольжении показали, что скорость изнашивания образцов компактированных при более высоких давлениях (2-3 Ша) меньше, чем скорость изнашивания образцов, компактированных при низких давлениях ( ^1,5 Ша). Это относится ко всем фракциям порошка и полностью соответствует изменению твердости и микротвердости образцов, которые являются главными факторами при формировании износостойкости материалов (табл.2).
При сухом трении износостойкость компактов примерно соответствовала износостойкости образцов стали У10А в исходном состоянии и несколько уступала образцам этой стали после термической обработки (табл.2).
Структура компакта состоит из твердых частиц аморфного порошка и относительно мягких участков межчастичной связки. Таким образом, при компактировании создаются условия идеальные для формирования структуры, отвечающей принципу Шарпи: мягкая основа - твердые включения, которая обеспечивает хорошую износостойкость при испытаниях в масле. Формирующийся при изнашивании микрорельеф поверхности благоприятен для задерживания смазки при трении в масле. Действительно, для образцов мелкой фракции { о/. с 0,075 мм) скорость изнашивания снижалась в три раза, а для образцов крупных фракций ( с£ > 0,075 мм) она снижалась на порядок. В отих условиях изнашивание образцов стали У.10 в исходном и термообработанном состояниях практически оставалась
"Кг, Л/7 а
?оо
6О0 ¿00
4О0
Рис. 4. Зависимость твердости ( плотности ( £ ) и
объемной доли межчастичных: зон ( V ) от величины фракции исходного порошка (I - с( < 0,075 мм; 2 - 0,075 < (I < 0,160 мм; > 0,160 мм)
Таблица 2
Износостойкость исследуемых образцов
Образец НУ Масса продуктов износа, ЛШ ,г
фракция, ш мм сухое трение в масле ошибка ,%
о1< 0,075 аммонит 0,075<о!<0,16 аммонит с( >0,160 аммонит 360130 520±30 550±25 0,0140 0,0135 0,0170 - 10 10 15-
¿<0,075 гексоген 0,075<ск0,16 гексог. с1> 0,160 гексоген 583±20 560±20 585±25 0,0075 0,120 0,0085 0,0030 0,0008 10 20 10
УЮ исх. 260^^7 0,0085 0,0057 5
УГО зэк.780 С отд.250 С 657*5 0,00X1 0,0020 5
неизменным. В целом износостойкость компактов становилась соизмеримой с износостойкостью инструментальной стали (табл. 2).
Дня изучения коррозионной стойкости компактов измерялись их электрохимические характеристики в 1н. растворе соляной кислоты. Потенциометркческие кривые анодной поляризации компакти-рованных образцов разной фракции, аморфной ленты и образцов стали Х18Н10Т показали, что уменьшение дисперсности порошка ведет к уменьшению скорости химического растворения: кривые г >д-нимаются менее круто и к меньшим значениям плотности тока. Это хорошо иллюстрируется на рис. 5, где видно, что увеличение размера фракции приводит к существенному уменьшению коэффициента скорости анодного растворения ( Кд), который при размере фракции (^>0,160 мм становился созмеримым с К а для ленты. Металлографические исследования показали, что для мелкой фракции
с1 < 0,075 мм наблюдается наибольшее процентное содержание межчастичной зоны ( ~25 %, об.), нарушающей структурную гомогенность поверхностного слоя, что приводит к увеличению скорости химического растворения. Скорость анодного растворения для образцов всех фракций,.компактированных при давлениях 2-3 ГПа (гексогеном), несколько превышала скорость анодного растворения образцов, компактированных при давлениях ГПа (аммони-
том). Это можно объяснить наличием небольшого (1-3%, об.) количества кристаллической фазы на основе оС Ре в образцах, компактированных гексогеном.
Протяженность пассивного участка на потенциометрических кривых для образцов мелкой и средней фракции была значительно больше, чем протяженность соответствующего участка для крупных фракций, а также для аморфной ленты и стали Х18Н10Т - рис. 6. Объяснение этого благоприятного поведения компактов, получен-
Ка.Ю А/а»2
Ю
пг~
лелта (¿¿о.о?5ш а!?о;бО шют
Рис. 5. Коэффициенты скорости анодного растворения (А - образцы, компактированные аммонитом, Р '—' 1,5 ГПа, Г - образцы, комг.актированные гексогеном, Р 2-3 ГПа)
0,2 0,4 0.6 О,в ?,0 и.У
Рис. 6. Интервалы пассивного состояния аморфных компактов (А - БВ аммонит, Р ^ 1,5 ГПА, Г - ЗВ геасоген, Р ~ 2-3 ГПа), ленты и нержавеющей стали.
г
А
А
ных из/порошка мелкой и средней фракции, следует искать в увеличении в них количества связующей зоны, насыщенной легкими элементами и в частности кислородом, что способствует образованию пассивирующей пленки гидратированного гидроксида хрома.
С точки зрения выбора оптимального варианта, удовлетворяющего обоим факторам коррозионной стойкости (растворение и пассивация), оказались предпочтительнее образцы, полученные из средней фракции 0,075 < с1 < 0,160 мм, компактированные аммонитом (.1,5 ГПа), которые обладали низкой активностью электрохимической реакции и хорошими пассивационными характеристиками.
Выводы
I
Исследованы структурные характеристики и некоторые механические и эксплуатационные свойства (износостойкость и коррозионная стойкость) комг.актированых взрывом по плоской схеме массивных образцов из аморфного порошка сплава Се^СгдоР^дС^. I. Впервые установлены технологические условия управления относительного расположения частиц чешуйчатой форлы ("текстуры") в компактах. Плоскостная ориентировка частиц в образцах из крупных фракций ( с1 > 0,075 мм), определяется в основном исходной механической текстурой насыпки, а для мелкой ( с£ <С 0,075 мм) -прохождением ударной волны. Увеличение давления прессования для мелких фракций увеличивает текстуру образцов. 2. Установлено, что в компактированных образцах аморфное состояние сохраняется при давлениях ударного сжатия Р ^ 2 ГПа. Увеличение давления до Р <= 3 Ша приводит к выделению 1-3 % (об) кристаллической фазы на основе оС Ре.' Полная кристаллизация гплаъа с образованием трехфазной смеси: Ы-Ре, (РеСг)дР и (РеСг^С'
наступает при давлении ударного сжатия ^ 8 ГПа.
3. Впервые показано, что прессование аморфных порошков является причиной возникновения кристаллографической текстуры с ориентацией плоскостей типа {ПО^ параллельно плоскости образца, независимо от того, происходит ли кристаллизация во время прессования или при последующем отжига аморфных образцов, полученных в условиях, когда непосредственно в ходе прессования не происходит заметная кристаллизация.
4. Компактирование порошков в исследуемом интервале давления (1-3 ГПа) происходит по механизму жидкофазного спекания. При этом массоперенос осуществляется во время прохождения ударной волны через жидкую фазу на расстояниях 10-100 мкм и через твердую фазу - до 8 мкм.
5. Наилучшие прочностные характеристики компактов .( Сд = 300 МПа, НУ = 700 МПа) достигаются при исходных размерах порошков
с1 >0,075 мм и давлении ударного сжатия ^ 3 ГПа. При более высокой дисперсности порошков доля межчастичной зоны увеличивается, что приводит к снижению механических свойств. Реализованная в процессе компактирования структура, отвечающая принципу Шарпи для антифрикционных материалов, обусловливает повышение износостойкости аморфных образцов при трении в масле на порядок по сравнению с износостойкостью при сухом трении.
6. Аморфные компактированные образцы показали устойчивость против общей, щелевой и плтгинговой коррозии выше стали Х18Н10Т вплоть до потенциалов 1,2 В. Оптимальное соотношение между склонностью к анодному растворению и пасеивационными свойствами достигалось при компактировании давлением 1,5 Ша порошков фракции 0,075 < с1 0,160 мм.
Материалы, полуденные по технологии взрывного прессования аморфных мзталлических порошков исследуемого сплава, могут быть использованы в качестве антифрикционных и коррозионностой-ких деталей в химической, фармацевтической промышленности и приборостроении.
Основные результаты опубликованы в следующих работах:
1. Структура *1 свойства на взривно компоктирани аморфни метални образци / Минав P.M.,Кирко В.И.,Еднерал Н.В..Фесчиев Н.Х. // Докл. Юб. науч. сесии ТУ-Русе, Болгария, сект. 1989, с.123-127.
2. Структура и свойства компоктов из аморфных металлических порошков, полученных УВ прессованием / Еднерал Н.В.,Минев P.M.,Кирко В.И.,Пантелеева Д.Б. // Докл. Юб. науч. конф^ "25лет СКВ ГИТ СО АН СССР".-Новосибирск, ноябрь, 1989, с.81-86.,
3. Структура и свойства компоктов из аморфных металлических порошков, полученных взрывным прессованием / Еднерал Н.В. ,Минзв P.M., Кирко В.И..Пантелеева Д.Б. // Порошковая металлургия,1991(в печ.)
4. Влияние пормэтров компактирования и ст.кига на свойства массивного аморфногс сплава Fe-Cr-P-C / Еднерал Н.В. ,Минев P.M.,Кирко В.И. / Докл. Междунар. симп. по химии УВ, Всесоюз. сов. по детонации. -Красноярск, авг.1991, с.154-158.
5. Исследование коррозионных ¡электрохимических свойств компоктое аморфного сплава Се^оСг^РтдС^ / Еднерал Н.В.,Минев P.M.,Кирко В.И.,Цанева Д.В. // Защита металлов, 1991 (в печ«
МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ СТАЛИ И СПЛАВОВ Заказ (ССС> Объем-/и, ^ Тира»; /ОС Типография МИСиС, ул.Орджоникидзе 8/9
-
Похожие работы
- Структура и свойства аморфных алюминиевых сплавов, легированных никелем, железом и лантаном
- Механохимический синтез систем на основе Fe-Ti и Ni-Ti, устойчивость наноструктурного состояния
- Формирование структуры и свойств создаваемых взрывным прессованием высоконаполненных металлополимерных композитов на основе фторопласта-4 и полиимида
- Развитие теории и технологии процесса аморфизации на основе изучения физико-химических свойств расплавов Fe-B и Co-B
- Структура, свойства и термическая стабильность легких сплавов и сталей, подвергнутых деформационной и термомеханической обработкам
-
- Металловедение и термическая обработка металлов
- Металлургия черных, цветных и редких металлов
- Металлургия цветных и редких металлов
- Литейное производство
- Обработка металлов давлением
- Порошковая металлургия и композиционные материалы
- Металлургия техногенных и вторичных ресурсов
- Нанотехнологии и наноматериалы (по отраслям)
- Материаловедение (по отраслям)