Разработка и обоснование технологии жидкофазного синтеза и легирования композиционных материалов на основе железа с пропиткой борсодержащими эвтектическими сплавами

• Автор: Гурдин, Виктор Иванович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 261 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РАБОТ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ПРОЦЕССА И МЕХАНИЗМА СПЕКАШГЯ ПОРОШКОВЫХ ТЕЛ
1.1. Твердофазное спекание однокомпонентных систем
1.2. Твердофазное спекание многокомпонентных систем
1.3. Активирование процессов твердофазного спекания
1.3.1. Механическое активирование
1.3.2. Физическое активирование
1.3.3. Химическое активирование 3
1.4. Спекание в присутствии жидкой фазы
1.5. Активация процессов сплавообразования при жидкофазиом спекании
1.6. Получение изделий типа постоянных форм методом порошковой металлургии
1.7. Выводы
1.8. Цели и задачи исследования
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭВТЕКТИЧЕСКИХ СПЛАВОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ ПРОПИТКИ И ЖИДКО-ФАЗНОГО СПЕКАНИЯ
2.1. Современные молекулярно-кинетические представления о строении металлических расплавов
2.2. Структурообразование в двойных сплавах эвтектического типа.
2.3. Анализ термодинамических свойств эвтектических сплавов и некоторых диаграмм состояния

ГЛАВА 3. ОБЪЕКТ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Материалы, использованные при исследованиях
3.2. Способы изготовления образцов для исследований
3.3. Пропитка образцов и изделий борсодержащими сплавами
3.4. Определение физико-механических свойств пропитывающих сплавов и армированных материалов
3.5. Дифференциально-термическое и термогравиметрическое исследование армированных материалов. Исследование характера распределения элементов в пропитывающих сплавах
и композиционных материалов
3.6. Математическая обработка экспериментальных данных
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ПРОПИТКИ И ПОСЛЕДУЮЩЕГО ЖИДКОФАЗНОГО СПЕКАНИЯ
4.1. Дифференциально-термический анализ плавления пропитывающих сплавов и процессов пропитки ими пористых металлических прессовок
4.2. Определение параметров технологического процесса получения композиционных материалов методом пропитки и последующего жидко-фазного спекания
4.3. Исследование влияния легирования композиционных материалов на их структуру и свойства микрорентгеноспектральный анализ борсодержащих материалов
4.4. Влияние модифицирования ультрадисперсными порошками на структуру и свойства композиционных материалов

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ АРМИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗО-БОРИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
5.1. Методы получения волокнистых композиционных материалов
5.2. Выбор и исследование свойств пропитывающих сплавов для получения волокнистых композиционных материалов методом пропитки и жидкофазного спекания
5.3. Выбор оптимальных режимов получения композиционных материалов
5.4. Исследование механических и специальных свойств армированных железоборидных материалов
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ
Общие выводы
Литература
Приложение
Приложение
Приложение

дислокации Ед. В карбидах титана, циркония, ниобия, а также в дибориде титана, нитриде циркония установлена экспериментальная зависимость:
Е *^1/4.
Д А П
Ап '» , (1.34)
где б - модуль сдвига; Ь - вектор Бюргерса; г0 - внутренний радиус области сдвига, равный примерно ЗЬ; Г] - внешний радиус области сдвига, равный размеру частиц.
Накопление избыточной энергии порошками в результате размола вызывает существенное активирование за счет увеличения эффективного коэффициента диффузии [4, 14].
Спекание образцов с исходной пористостью 36-38 % из порошков диборида титана с размерами частиц от 12 до 1 мкм показали, что чем мельче порошок, тем при более низкой температуре наблюдается максимальная скорость усадки [48, 49, 50]. Измельчение порошков тугоплавких соединений позволяет получать практически беспористые изделия, а в большинстве случаев снизить температуру спекания. Эти закономерности наблюдаются с прочными ковалентными связями [51].
1.3.2. Физическое активирование
Для процесса уплотнения порошковых тел ультразвуковые колебания (УЗК) применяются сравнительно редко, в основном применяются для активации процессов спекания. Считается, что воздействие УЗК на спекание обусловлено тремя факторами: тепловым, возникающим за счет внутреннего трения, механическим, вызывающим уменьшение эффективного коэффициента трения, молекулярно-кинетическим, увеличивающим подвижность дислокации на границе раздела [52, 53].
Согласно данным вышеуказанных работ, в образцах из порошков карбида титана размером частиц 10-1 мкм пористостью 40 % уже при нагреве до 200 °С начинается поглощение УЗК и увеличение размеров образцов, вызванное термическим расширением (рис. 50). Интенсивное рассеивание энергии УЗК