Повышение качества твердосплавных и керамических спеченных материалов за счет применения ультрадисперсных порошков оксида алюминия

Повышение качества твердосплавных и керамических спеченных материалов за счет применения ультрадисперсных порошков оксида алюминия

Автор: Абкарян, Артур Карлосович

Шифр специальности: 05.16.06

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2006

Место защиты: Красноярск

Количество страниц: 161 с. ил.

Артикул: 2947811

Автор: Абкарян, Артур Карлосович

Стоимость: 250 руб.

Повышение качества твердосплавных и керамических спеченных материалов за счет применения ультрадисперсных порошков оксида алюминия  Повышение качества твердосплавных и керамических спеченных материалов за счет применения ультрадисперсных порошков оксида алюминия 

Введение
1 Ультрадисперсные порошковые системы и материалы на их
основе. Аналитический обзор.
1.1 Особенности формирования структуры ультрадисперсных
частиц. Использование в порошковой металлургии.
1.2 Механизмы разрушения твердосплавных композитов.
Перспективы повышения прочности и трещиностойкости за счет использования ультрадисперсных частиц.
1.3 Анализ известных моделей, описывающих плотноупакованные
структуры. .
ф 1.4 Анализ известных моделей, описывающих кинетику уплотнения
порошковых материалов на основе и с использованием ультрадисперсных порошков.
1.5 Выводы. Постановка цели и задач исследований.
2 Теоретическое описание процессов структурообразования в гетерофазных металлокерамических и керамических композитах с использованием наночастиц.
2.1 Математическая модель расчета структурных и прочностных
параметров твердого сплава с добавками УДП. Вероятностностатистическая модель расчета структурных параметров гетерогенного твердого сплава.
2.2 Расчет и анализ влияния добавок ультрадисперсных частиц
оксида алюминия на структурные параметры и прочностные свойства твердых сплавов.
2.3 Выводы по теоретическому разделу.
2.4 Разработка геометрической модели, методов расчета и прогнозирования структурных и прочностных характеристик
керамических материалов, полученных из порошковых смесей с
бимодальным распределением размеров частиц.
Результаты расчетов по геометрической модели.
Разработка составов и технологий изготовления новых гетерофазных керамических материалов и изделий с использованием ультрадисперсных порошков.
Общая характеристика комплекса экспериментальных исследований, материалов и образцов.
Методы исследований структуры и физикомеханических характеристик порошковых и спеченных материалов. Экспериментальное изучение корреляции между составом, технологическими режимами и свойствами керамик, полученных из смесей порошков разных размеров.
Разработка составов и технологий изготовления новых гетерофазных дисперсноупрочненных металлокерамических материалов и изделий с использованием УДП.
Методы и оборудование для ультразвукового неразрушающего контроля параметров структурного состояния.
Методы исследования эксплуатационных характеристик образцов и изделий из твердосплавных и керамических материалов, модифицированных ультрадисперсными порошками.
Изучение влияния добавок УДЧ и режимов изготовления на структурные и физикомеханические показатели твердосплавных дисперсноупрочненных композитов.
Способ термомеханической обработки твердого сплава.
Выводы по экспериментальным разделам.
Эксплуатационные испытания твердосплавного инструмента, модифицированного ультрадисперсными частицами. Результаты. Заключение.
Список использованных источников


Изучение эволюции структурноморфологических параметров УДС в различных условиях и под влиянием разнообразных внешних воздействий представляет собой актуальную задачу. Низкая насыпная плотность, плохая текучесть, зональное обособление и большая усадка при спекании, сопровождающаяся, как правило, значительными деформациями, усложняет практическое применение УДП , . Получение спеченных мелкозернистых материалов из УДП по традиционной схеме практически невозможно и изза рекристаллизационных процессов, происходящих при спекании . Использование процессов горячего прессования, горячего изостатического прессования, импульсного магнитного прессования , , позволяет сохранить мелкозернистую структуру и получить высокоплотные материалы, однако эти технологии довольно сложны и дорогостоящи. Объективные трудности получения керамических изделий, стабильных по микроструктуре и свойствам, объясняются также низкой прессуемостыо и уплотняемостью исходных порошков. Однако, после удаления пластификатора в процессе спекания в структуре материала сохраняется высокая остаточная пористость, устранить которую не всегда удается. Кроме того, продукты сгорания пластификатора, оставшиеся в материале, являются примесями, негативно влияющими на конечные свойства изделия. Необходимыми условиями получения керамики с улучшенными характеристиками является повышение их плотности и формирование однородной мелкозернистой беспористой структуры. Поэтому представляет интерес применение УДЧ в качестве активирующих спекание и упрочняющих добавок при создании керамических дисперсноупрочненных керметов к которым можно отнести и твердые сплавы. Самыми распространенными материалами этого класса являются дисперсноупрочненные сплавы, у которых наибольший эффект упрочнения металлической матрицы достигается при размерах частиц 0,0, мкм. Известны разнообразные сочетания металлической и упрочняющей фаз в дисперсноупрочненных сплавах А 1А1А1АС4, Ре А1СоТЬО2, , тъюъ Соло3, Репс, Сгт, Репв2 . Таким образом, в качестве перспективного направления исследований было выбрано использование УДЧ в качестве упрочняющих добавок, разработка технологий изготовления и исследование свойств дисперсноупрочненных порошковых композитов, которые условно можно разделить на две группы. Дисперсноупрочненные композиционные материалы представляют собой металлическую матрицу с оксидным редко карбидным или чисто металлическим дисперсоидом фазойупрочнителем. Присутствие в композиционных спеченных материалах дисперсных фаз повышает сопротивление материала пластической деформации. В дисперсноупрочненных сплавах тонкодисперсная фаза не взаимодействует с матрицей. В том случае, если обе фазы дисперсноупрочненного сплава взаимно не растворяются друг в друге, распределение дисперсных включений в матрице даже при значительном увеличении температуры не изменяется, поскольку включения, разделенные матрицей, за счет диффузионного переноса практически не агломерируют. Для дисперсноупрочненных материалов характерно непрерывное возрастание отношения их прочности к прочности матричного материала с повышением температуры. За счет внедрения УДЧ между крупными зернами основного материала или их однородного распределения по объему связующего металла например, твердые сплавы можно повысить прочностные свойства материала изменив характер распространения хрупкой микротрещины и локализовать рекристаллизационные процессы при спекании . Влияние УДЧ при создании этих групп материалов имеет общие черты и описывается с помощью известных моделей, но, в тоже время, механизмы дисперсного упрочнения твердосплавных композитов имеют существенные принципиальные отличия, обусловленные более сложной структурой. Неоднородность структуры и свойств у этих материалов может быть реализована за счет внедрения УДЧ между крупными зернами основного материала их однородного распределения по объему связующего металла для керметов, при этом можно резко изменить характер распространения хрупкой микротрещины, локализовать физикометаллургические и рекристаллизационные процессы происходящие при спекании, а так же механизмы износа в приповерхностном слое .

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.215, запросов: 232