Изложены результаты исследований по влиянию легирующих элементов, введенных по технологии обработки металлическими расплавами (ОМР), на свойства спеченных твердых сплавов WC - Co, WC - Ni, (Ti, W)C - WC - Co, TiC - (Ni, Mo). В качестве легирующих элементов использовали Ti, Zr, Cr, Mo, Re, Ni, Si. Показано, что технология ОМР позволяет получать высокие физико-механические свойства спеченных сплавов, значения которых превосходят свойства твердых сплавов, полученных по традиционной технологии порошковой металлургии. Впервые установлены основные закономерности и особенности влияния легирующих элементов, введенных по технологии ОМР, на свойства спеченных твердых сплавов. Рассмотрено влияние легирующих элементов на структуру и субструктуру фаз и межфазных поверхностей.

Установлено, что под действием температурных полей и напряжений в объеме композиционных изделий образуются области, в которых периодически возникают и исчезают наноструктуры. Периодичность образования и исчезновения наноструктур обусловлена циклическими изменениями температуры и напряжений в этих областях. Основными условиями возникновения таких наноструктур являются метастабильное состояние одной из фаз и низкие значения энергии ее полиморфного превращения. Управление этими процессами или подавление их может осуществляться путем воздействия на полиморфные превращения фаз, в частности уменьшением энергии дефекта упаковки фазы, стабилизации или дестабилизации одной из полиморфных фаз.

Розроблено технологію отримання твердих сплавів з використанням карбонітриду хрому. Досліджено процес спікання нових твердих сплавів і розглянуто механічні, корозійні та триботехнічні властивості карбонітридних сплавів. Наведено приклади застосування твердих сплавів для виготовлення зносостійких деталей (сопел апаратів для піскоструменевої обробки), а також корозійностійких виробів (втулок і перехідних муфт гальванічних ванн для здійснення електротехнічних покриттів).

Досліджено зміни пористості та структури твердого сплаву, одержаного гарячим пресуванням та спіканням у діапазоні температур 950 - 1450 °С, а також вплив твердо- та рідкофазного відпалу на них. Показано, що в твердофазній області щільність гарячепресованих зразків вища, ніж спечених за тих же умов. Твердофазний відпал гарячепресованих і спечених зразків підвищує щільність, проте ефективність відпалу вища в першому випадку. Встановлено, що розміри порових каналів у гарячепресованих зразків у 2 - 3 рази менші, ніж у спечених, і не перевищують середнього розміру частинок карбіду вольфраму. Активне зростання частинок карбіду вольфраму, а також перерозподіл пластичної фази спостережено в твердій фазі. Інтенсивність зростання карбідних частинок значно збільшується (в 4 рази) за температур спікання, вищих, ніж за 1200 °С.

Досліджено структуру та фізико-механічні властивості спечених твердих сплавів WC - Со, легованих рутенієм, ренієм і осмієм. Установлено, що ці легуючі елементи утворюють у зв'язці тверді розчини Со(Ru, W, C), Co(Re, W, C) i Co(Os, W, C), якi мають високі показники мікротвердості та модуля пружності. Рутеній, реній і осмій зменшують енергію дефекту упаковки кобальтової фази та сприяють перетворенню кубічної модифікації кобальту на гексагональну. Цей процес викликає дисперсійне зміцнення зв'язків. Легування твердих сплавів WC - Со дозволяє пiдвищити їх твердість, межу міцності за умов згину та стиску, а також межу плинності. Наведено приклади ефективного застосування твердих сплавів WC - Cо, легованих рутенієм, ренієм та осмієм, у разі обробки жаростійких сплавів і високолегованих сталей.

Індекс рубрикатора НБУВ: К391.804.5-1

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К391.804.5-18

Шифр НБУВ: Ж28502 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Викладено теоретичні основи формування мезоструктур у спечених твердих сплавах. Показано, що формування таких структур дозволяє збільшити межу міцності у разі вигину, в'язкість руйнування, енергопоглинання і втомну міцність спечених твердих сплавів.

Изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса поглощения металлических расплавов беспористыми спеченными композиционными материалами (явление ПМР), а также основные положения феноменологической теории миграции жидкой фазы в дисперсных структурированных системах твердое тело - жидкость. Описаны области практического использования явления ПМР, в частности, для создания градиентных структур на нано- и микроуровнях, формирования мезоструктур в композиционных материалах.

Розроблено концепцію створення спечених твердих сплавів для гірничоріжучого інструменту. Особливу увагу звернуто на підвищення енергопоглинання та втомлюваної міцності спечених твердих сплавів. Зазначено, що для високої працездатності гірничорізального інструмента його необхідно оздоблювати твердосплавними вставками, які мають високі міцність згину, в'язкість руйнування, величини загальної роботи деформації та коефіцієнта енергопоглинання. Це реалізовано в розробці нових марок спечених твердих сплавів для гірничорізального інструмента. Працездатність гірничорізального інструмента, який був оздоблений вставками з нових марок спеченого твердого сплаву, в 2,8 разів вища за працездатність гірничорізального інструмента, який мав вставки зі стандартного спеченого твердого сплаву.

Індекс рубрикатора НБУВ: К391.8-18

Рубрики:

Виробництво металокерамічних твердих сплавів

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Ключ. слова: твердый сплав, карбид вольфрама, оксид никеля, углерод, восстановление, спекание, прессование, плотность, структура, удельное электросопротивление, межзеренная граница
Індекс рубрикатора НБУВ: К391.804-18

Шифр НБУВ: Ж28502 Пошук видання у каталогах НБУВ 

За допомогою методів потенціометрії та вольтамперометрії, рентгенофазового і металографічного аналізів вивчено анодну поведінку сплаву ВК-6 у розчинах фосфорної кислоти. Визначено область потенціалів, у якій фаза кобальт-вольфрамового сплаву селективно розчиняється з утворенням розчинних сполук цих металів, а фаза карбіду вольфраму залишається в осаді. Одержані результати можуть бути використані для переробки лому твердих сплавів.

Рассмотрены перспективные направления формирования мезоструктур в спеченных твердых сплавах, дан анализ существующих технологий их получения, приведены физико-механические свойства спеченных твердых сплавов с мезоструктурой, показана эффективность применения таких сплавов в металлообрабатывающем и породоразрушающем инструменте.

  Скачати повний текст

Розроблено та досліджено безвольфрамові тверді сплави на основі складного карбіду титану та ніобію з нікель-хром-алюмінієвою зв'язкою. Оптимізовано хімічний склад і технологічні режими спікання сплавів. Встановлено, що легування карбіду титану карбідом ніобію зменшує розчинність тугоплавкої основи у металевій зв'язці сплаву, що уповільнює ріст карбідних зерен. Виявлено, що обмежена розчинність хрому у тугоплавкій фазі (Ti, Nb)C сприяє зменшенню взаємодії металевої зв'язки з тугоплавкою основою. Зазначено, що підвищення міцності та одержання високих показників твердості та в'язкості руйнування сплавів досягається за рахунок подрібнення структури, зменшення пористості та розмірів карбідних зерен. На підставі дослідження кінетики окиснення сплавів на повітрі у температурному інтервалі 1173 - 1392 К виявлено, що сплав з 24 % (мас.) Ni - Cr зв'язки характеризується вищою жаростійкістю, ніж у карбіду титану та сплавів TH20 та T15K6. Встановлено фазовий склад, морфологію, кінетичні закономірності та механізм формування окиснених шарів досліджуваних сплавів. Доведено, що розроблені безвольфрамові тверді сплави системи (Ti,Nb)C - Ni - Cr - Al можуть ефективно застосовуватись як інструментальний матеріал для заміни твердого сплаву T15K6.

Ключ. слова: твердый сплав, карбид вольфрама, оксид никеля, углерод, восстановление, спекание, прессование, механические свойства, предел прочности при изгибе, прочность при сжатии, вязкость разрушения, твердость
Індекс рубрикатора НБУВ: К280.62 + К391.8-18

Рубрики:

Механічні властивості твердих сплавів

Виробництво металокерамічних твердих сплавів

Шифр НБУВ: Ж28502 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано метод одностадійного відновлення - карбідизації окиснених матеріалів, що містять вольфрам, під час регенерації їх відходів (тверді сплави типу ВК і вольфрамовий дріт). Газовим середовищем були продукти термодеструкції твердих високомолекулярних вуглеводнів. Запропоновано спосіб "безсажистого" одержання високодисперсного карбіду вольфраму стехіометричного складу у випадку відновлення - карбідизації окиснених відходів вольфрамового дроту, а також спосіб його одержання з введенням твердого вуглецю (сажі) під час відновлення - карбідизації окиснених відходів твердих сплавів.

Теоретично й експериментально досліджено динаміку ущільнення твердих сплавів на основі карбіду вольфраму з кобальтовою зв'язкою в ході імпульсного гарячого пресування. Розроблено метод теоретичного аналізу та комп'ютерного моделювання ущільнення двох пористих в'язкопружних тіл. Показано узгодження результатів моделювання з експериментальними даними. Таке моделювання дозволяє спрогнозувати умови ущільнення пористих матеріалів залежно від характеристик машини ударної дії, розміру заготовок, пружних і реологічних властивостей деформівних матеріалів. Досліджено механічні властивості твердих сплавів. Установлено суттєве підвищення міцності та водночас - модуля Вейбулла. Останній свідчить про високу однорідність міцності, яка має забезпечити високу експлуатаційну надійність твердих сплавів, одержаних за допомогою методу гарячого імпульсного пресування.

Ключ. слова: твердый сплав, эрозионные характеристики, механические свойства, структура
Індекс рубрикатора НБУВ: К391.804.5-18 + К391.808

Шифр НБУВ: Ж28502 Пошук видання у каталогах НБУВ