Получение слоистого композиционного материала с регулируемой структурой и свойствами

• Автор: Масанский, Олег Александрович
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 Анализ факторов определяющих формирование структурно-фазового состава и свойств слоистых композиционных материалов
1.1 Влияние структурно-фазового состава на износостойкость материалов
1.2 Анализ факторов влияющих на процесс формирования структурно-фазового состава
1.3 Анализ технологий получения слоистых композиционных
материалов методом высокоэнергетического воздействия
Выводы
2 Выбор материалов
2.1 Выбор материала формируемого слоя
2.1.1 Общая характеристика износостойких материалов и требования предъявляемые к ним
2.1.2 Влияние химического состава на формирование структуры и свойств материалов
2.1.3 Классификация износостойких материалов
2.2 Выбор компонента основы слоистого композиционного материала
2.3 Выбор флюса
2.3.1 Требования к флюсам
2.3.2 Выбор флюса для проведения эксперимента
Выводы
3 Технология получения слоистого композиционного материала и методы проведения исследований
3.1 Экспериментальное оборудование и оснастка

3.2 Анализ высокоэнергетического индукционного нагрев
3.2.1 Физико-химические процессы при индукционном нагреве
3.2.2 Кинетика плавления металлических частиц порошка
3.2.3 Особенности формирования структурно-фазового состава
3.2.4 Образование границы раздела слоистого композиционного материала
3.2.5 Выбор технологических режимов
3.3 Технология получения слоистого композиционного материала
на установке УВГ
3.4 Методы проведения исследований и применяемое научное оборудование
3.4.1 Металлографические исследования
3.4.2 Определение твердости и микротвердости
3.4.3 Испытания на износ
Выводы
4 Экспериментальные исследования
4.1 Энергодисперсионный анализ
4.1.1 Исследование границы раздела слоистого композиционного материала
4.1.2 Исследование структурно-фазового состава
4.2 Рентгенофазовые исследования
4.3 Металлографические исследования
4.3.1 Влияние технологических режимов на формирование границы раздела слоистого композиционного материала
4.3.2 Влияние технологических режимов и толщины слоя на формирование структурно-фазового состава
4.4 Анализ карбидной фазы
4.5 Анализ твердости и микротвердости
4.6 Анализ относительной износостойкости

4.7 Определение технологических режимов с учетом характера износа
4.8 Метод последовательного получения слоев
4.8.1 Выбор технологических режимов
4.8.2 Исследование образцов полученных путем последовательного нанесения слоев
4.9 Экспериментально-промышленные испытания
5 Определение функциональных зависимостей, характеризующих взаимосвязь параметров и свойств полученного слоя
Выводы
Основные выводы и результаты работы
Список литературы
Приложение А
Приложение Б

пригодными для индукционного метода и металлокерамическими спеченными твёрдыми сплавами.
В качестве тугоплавкого компонента в износостойких псевдосплавах (релит, ПС-3, ПС-4, ПС-5, ПС-6) чаще всего применяются карбиды или бо-риды вольфрама и хрома. Эти вещества имеют высокую микротвёрдость (значительно выше твёрдости абразивных частиц), обладают хорошей температурной устойчивостью, их удельный вес близок к удельному весу жидкой стали (за исключением карбидов вольфрама), прочностные свойства также достаточно высоки. В условиях индукционной метода чистые карбиды хрома могут быть заменены порошком углеродистого феррохрома марки ФХ80.
Важнейшее значение при разработке композиций псевдосплавов имеет правильный выбор связующего вещества. Связующее вещество должно обладать сравнительно низкой температурой плавления, причём жидкая фаза должна смачивать тугоплавкие соединения. Для обеспечения прочной связи между компонентами псевдосплава связующее вещество должно растворять часть тугоплавких соединений, однако желательно, чтобы при последующем охлаждении они вновь выделились из твёрдого раствора.
Вторичные фазы, выделяющиеся из связки при охлаждении, не должны ухудшать связь между компонентами псевдосплава. Механические свойства связки должны быть достаточно высокими.
Композиции псевдосплавов, рекомендованные для получения слоистых композиционных материалов в условиях высокоэнергетического индукционного нагрева, имеют следующие условные обозначения: сормайт-релит (ПС-3), сормайт-феррохром (ПС-4); белый чугун-феррохром (ПС-6). Однако применение псевдосплавов, как и некоторых других материалов рассмотренных в данной работе ограничивает их область применения. Применение псевдосплавов не допустимо при условии абразивного износа в сочетании с ударными нагрузками, а максимально допустимая величина получаемого слоя составляет не более 2мм. Также недостатком псевдосплавов аналогично сплавам II группы, может послужить наличие в составе ферросплавов.