Впервые проведены количественные и качественные исследования структурно-фазовых состояний поверхностных слоев металлов и сплавов, подвергнутых электровзрывному легированию с использованием термореагирующих компонентов. Послойными электронно-микроскопическими исследованиями выявлен градиентный характер структурнофазовых состояний, характеризующийся закономерным изменением фазового состава и параметров дефектной субструктуры по мере удаления от поверхности обработки. Выявлены и подвергнуты анализу основные факторы и механизмы, определяющие ускорение физикохимических процессов синтеза новых фаз при электровзрывном легировании. Установлено, что электровзрывное легирование обусловлено комплексным термосиловым воздействием на облучаемую поверхность многофазной плазменной струи, сформированной из продуктов электрического взрыва проводников и порошковых навесок, и сопровождается комплексным характером изменения структурно-фазовых состояний и дефектной субструктуры на различных (от макро- до нано-) масштабных уровнях. В том числе оно сопровождается за малое время обработки, равное 100 мкс: для случая легирования алюминия никелем - формированием зоны легирования, упрочненной интерметаллидами системы Ni - Al, характеризуемой большой глубиной; для случая легирования титаном поверхности твердого сплава ВК10КС - распадом в зоне легирования частиц карбида WC и образованием частиц карбидов TiC, (Ti, W)C и W₂C; для случая карбоборирования поверхности титана с использованием порошковой навески аморфного бора - формированием слоя композиционного покрытия толщиной около 10 мкм, обладающего высокой (до 3600 НУ) микротвердостью. Установлено многократное увеличение микротвердости, износостойкости и других функциональных свойств поверхности, обусловленное электровзрывным легированием. Выявлены закономерности и механизмы формирования структурнофазовых состояний поверхностных слоев при электровзрывном легировании с использованием термореагирующих компонентов. Научные результаты работы могут быть использованы для развития теории структурно-фазовых превращений в металлах и сплавах и использованы в экономически эффективных технологических процессах упрочнения поверхности деталей на предприятиях металлургической, машиностроительной, авиационной и других отраслей промышленности. Экспериментально установлено ускорение синтеза химических соединений на поверхности металлов и сплавов при электровзрывном легировании, заключающееся в том, что при воздействии на поверхность импульсных плазменных струй, сформированных из продуктов электрического взрыва проводников при времени воздействия 100 МКС, плотности мощности порядка нескольких ГВт/м² и давлении в ударно-сжатом слое вблизи облучаемой поверхности порядка 1 - 10 МПа, происходит образование новых фаз и соединений со скоростью, превышающей скорость их образования при обычных условиях взаимодействия.

  Повний текст PDF - 2.64 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"