Структура и свойства карбидов вольфрама различной дисперсности

• Автор: Курлов, Алексей Семенович
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 229 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ФАЗ И СОЕДИНЕНИЙ СИСТЕМЫ УСИ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ У Со С

1.1. Особенности строения карбидов переходных металлов IVVI групп

1.2. Фазовые равновесия и кристаллическая структура фаз в системе У С

1.3. Фазовые равновесия в системе У Со С

1.4. Электронное строение карбидов вольфрама

1.5. Методы получения карбида вольфрама с разным размером зерен

1.6. Получение твердых сплавов УС Со из порошков УС различной дисперсности

1.7. Постановка задачи диссертационной работы

2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ

2.1. Получение и химическая аттестация карбидов вольфрама УС и У2С
и сплавов V
2.2. Получение нанокристаллических порошков УС и УС Со методом размола
2.3. Дифракционные методы исследования структуры
2.4. Магнитные измерения
2.5. Электронная и оптическая микроскопия и измерения микротвердости
2.6. Измерение прочности на изгиб
2.7. Расчеты и статистическая обработка результатов измерений
3. ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА СИСТЕМЫ У С
3.1. Упорядочение и фазовые равновесия в низшем карбиде вольфрама У2С
3.2. Уточнение фазовых равновесий в системе У С
4. ПОРОШКИ КАРБИДА ВОЛЬФРАМА С РАЗНЫМ
РАЗМЕРОМ ЧАСТИЦ
4.1. Размеры частиц и микронапряжения в нанопорошках карбида
4.2. Механика размола порошков УС в шаровой мельнице и связь размера частиц порошков с параметрами размола
4.3. Окисление порошков карбида вольфрама с разной дисперсностью
4.4. Магнитная восприимчивость микрокристаллического и
нанокристаллического гексагонального карбида вольфрама УС
5. МИКРОСТРУКТУРА И СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ Ж Со
5.1. Влияние температуры спекания и размера частиц карбида УС на фазовый состав и микроструктуру сплавов УС 8 вес. Со
5.2. Плотность и микротвердость
5.3. Прочность на изгиб
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


К в течение час с последующим охлаждением до комнатной температуры в течение мин. Нейтронофафическое исследование этих образцов обнаружило упорядочение атомов углерода по структурному типу РеМ, т. По данным фаза ггУ2С имеет тригональную структуру и принадлежит пространственной группе 2 Р3т , периоды элементарной ячейки равны а 0. Р3т структуре 2 все атомы вольфрама занимают позиции 6к с координатами 13 0 14, атомы углерода занимают позицию 1 с координатами 0 0 0 и позиции 2 с координатами 13 23 12, тогда как позиция 16 с координатами 0 0 12 и позиции 2 с координатами 13 23 0 вакантны. Распределение атомов углерода и вакансии в неметаллической подрешетке идеального тригонального пр. Р3т карбида 2 показано на рис. Однако наилучшее совпадение экспериментального и теоретического спектров в было достигнуто при учете разной заселенности позиций неметаллической подрешетки атомами С, причем небольшое количество атомов углерода находилось на позициях 2. Авторы методом нейтронографии Л 0. Карбид был получен дуговой плавкой таблеток, спрессованных из смеси порошков и С, с последующей их закалкой до комнатной температуры со скоростью 0 К сек1. Согласно изученный карбид имеет такую же тригональную пр. РЗЬп структуру, как в работах , периоды элементарной ячейки а 0. Как и в , наилучшее согласие с экспериментальным спектром было достигнуто при учете разной заселенности узлов неметаллической подрешетки атомами углерода. С учетом заселенности узлов неметаллической подрешетки атомами С состав карбида, исследованного в , был . В работах , также установлена тригональная пр. Рт структура низшего карбида 2 с периодами а 0. По данным , небольшое количество атомов углерода находилось на позициях 16 и 2, которые в идеальной структуре типа 2 полностью вакантны. Таким образом, нейтронографические исследования образцов низшего карбида 2, полученных закалкой от температуры дуговой плавки , от температур К и от температуры К , обнаружили только тригональную пр. Р3т упорядоченную фазу со структурой типа е2. Степень упорядочения во всех случаях была меньше максимальной. Орторомбическая пр. РЬсп фаза 2 со структурой типа Мо2С и ромбоэдрическая пр. Р3т фаза Г2С со структурой типа С6 не обнаружены. Температуры , и К последовательных фазовых превращений У2С РУГ2С, У2С рУгС и эвтектоидного распада ГУ2С УС были определены с помощью специально разработанной аппаратуры . Кривая ДТА, на которой в работе зафиксированы последовательные превращения в низшем карбиде вольфрама У2С, показана на рис. С учетом нейтронографических данных более вероятно, что эффект 1 при К, наблюдаемый на кривой ДТА, соответствуют превращению У2С У2С. Слабые тепловые эффекты 2 и 3 лежат в пределах чувствительности эксперимента и, учитывая результаты нейтронографических исследований , можно утверждать, что эффект 2 является экспериментальной ошибкой. Эффект 3 может соответствовать эвтсктоидному распаду яЛУ2С У УС на вольфрам и высший карбид. В этом случае при Т К карбид У2С в термодинамически равновесном состоянии не существует. Поэтому низший карбид 2, часто обнаруживаемый в образцах, полученных при более низкой температуре, или в покрытиях и пленках, полученных термическим распылением и осаждением монокарбида УС, обычно рассматривают как метастабильную фазу . Но в литературе пет надежных структурных экспериментальных доказательств распада 2 на У и УС при температуре К и ниже. В работе , выполненной в г. К привело к образованию малого количества только высшего карбида УС без какихлибо следов У2С. На основе этого авторы сделали вывод о невозможности образования ,У2С при температуре К из вольфрама У и углерода С или и карбида УС. В , где тепловой эффект 3 отождествлен с эвтектоидным распадом, нет никаких упоминаний об изучении структуры и фазового состава образцов У2С при Т К. Таким образом, нужны дополнительные исследования фазовых равновесий, связанных с низшим карбидом вольфрама У2С, как области существования возможных упорядоченных фаз, так и в области температур К и ниже.