Микроструктура и механические свойства твердых сплавов на основе карбида титана

• Автор: Кабиров, Ринат Рафаилович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 116 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. СОВРЕМЕННЫЕ ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ, ТЕХНОЛОГИЯ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВА
1.1 Карбид титана: его строение, характеристики, свойства и технология получения
1.2 Изготовление твердых сплавов методом СВС
1.3 Твердые сплавы, полученные инфильтрацией
1.3.1 Получение каркасов из карбида титана
1.3.2 Выбор связующего материала
1.4 Структура и свойства твердых сплавов, пол^Ченных методом жидкофазного спекания
Постановка задачи исследований
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Материалы исследований
2.2 Методика получения пористых каркасов методом самораспространя-ющегося высокотемпературного синтеза
2.3 Методики получения пористых каркасов реакционным спеканием порошковых материалов
2.4 Методика инфильтрации пористых каркасов
2.5 Механические испытания
2.6 Металлографические исследования
2.7 Рентгеноструктурные исследования

ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КАРБИДА ТИТАНА НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПРИ СОВМЕЩЕНИИ ПРОЦЕССОВ СВС И ДЕФОРМАЦИИ В РЕЖИМЕ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ
3.1 Влияние высокотемпературного отжига на микроструктуру нестехиометрического карбида титана
3.2 Влияние горячей деформации на микроструктуру нестехиометрического карбида титана
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА КАРКАСА НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
4.1 Микроструктура и механические свойства твердых сплавов на основе карбидотитановых каркасов
4.2 Влияние интерметаллидного упрочнения на структуру и свойства твердых сплавов на основе карбида титана
ГЛАВА 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ КАРБИДА ТИТАНА
Список литературы

Конкурентоспособные на мировом рынке технологические процессы изготовления инструментов для процессов резания, обработки металлов давлением, инструментов для нефтедобывающей и нефтеобрабатывающей промышленности и для других отраслей народного хозяйства требуют использования недорогих, но весьма высокопрочных инструментальных материалов. Внедрение прогрессивных технологий штамповки точных заготовок из титановых, жаропрочных и интерметаллидных сплавов в состоянии сверхпластичности, обеспечивающее резкое повышение коэффициента использования металла, в настоящее время в значительной мере сдерживается отсутствием работоспособных и надежных штамповых материалов, в особенности для температурной области выше 950-1150°С [1,2]. Применяемые в настоящее время для этих целей большое количество жаропрочных сталей и никелевые сплавы при температурах выше 1050°С практически теряют работоспособность [3,4,5], а сплавы тугоплавких металлов (молибденовые, ниобиевые, вольфрамовые и др.) при высоких температурах требуют защиты от окисления прочными и надежными покрытиями, что само по себе является трудной задачей [6,7].
Наиболее перспективными материалами в качестве инструментальных, благодаря своей высокой жаропрочности, жаростойкости и износостойкости являются твердые сплавы [8,9,10]. Однако сравнительно низкая сопротивляемость этих материалов против растягивающих и изгибающих нагрузок, обусловленные их хрупкостью или низкой пластичностью, значительно ограничивают возможности их применения. Одной из возможностей устранения этих недостатков является введение в состав твердых сплавов пластичных (например, металлических) добавок

ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КАРБИДА ТИТАНА НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПРИ СОВМЕЩЕНИИ ПРОЦЕССОВ СВС И ДЕФОРМАЦИИ В РЕЖИМЕ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ
С точки зрения получения компактных тугоплавких материалов весьма перспективным является совмещение процессов СВС и горячей деформации с использованием тепла, выделяемого при экзотермической реакции. Как было показано в обзоре литературы (см. главу 1), такой метод обеспечивает получение компактных заготовок карбида титана состава ТЮ0.47, при котором формируется микроструктура со средним размером карбидных зерен 10-12 мкм и объемной долей избыточной титановой фазы 12% [123]. Проведенные в работе [129]
систематические исследования микроструктуры и механизмов ее трансформации, а также механических свойств в широком температурно-скоростном интервале деформации показали, что формируемая в результате такой совмещенной обработки микроструктура характеризуется большой неравновесностью. Отжиг такого материала при высоких температурах, а еще в большей степени последующая горячая деформация выше температуры ХВП, приводят к интенсивному развитию фазового превращения в карбидной фазе по сдвиговому механизму, что способствует к значительному изменению ее фазового состава (карбидная фаза состава ТЮо.47 после деформации меняет свой состав до Т1Со,75)-При этом объемная доля титановой фазы возрастает до 30 объ.%. Кроме того, горячая деформация сопровождается динамической рекристаллизацией, приводящей к формированию микроструктуры типа "микродуплекс" со средним размером карбидной и титановой фаз около 2 мкм. Такие микроструктурные