Укрепление оксидно-безоксидных материалов внедрением в их структуру твердых растворов TiC‒ZrC в ходе плазменно-искрового спекания исходных смесей порошков при высокой нагрузке прессования

Аннотация

Показано влияние образования спеченных твердых растворов TiC‒ZrC в муллит–WC–TiC–ZrC- и муллит‒c-BN‒TiC‒ZrC-образцах в ходе плазменно-искрового спекания при нагрузке прессования 60 МПа в интервале 1200‒1600 ^оС, на их фазовый состав, микроструктуру, относительную плотность, открытую пористость, линейную усадку, физико-механические свойства и линейную корреляцию модуля упругости и ударной вязкости. Синтезированные порошки WC, c-BN и спеченные плазменно-искровым способом при 1800 ^оС твердые растворы TiC‒ZrC характеризуются соответственно интенсивной кристаллизацией WC, с-BN и (Ti, Zr)C с образованием равномерной, плотно спекшейся кристаллической микроструктуры. Спеченные образцы, содержащие твердые растворы с соотношениями TiC и ZrC 80/20 и 90/10 мол. %, показывают интенсивное развитие муллита и (Ti, Zr)C, постепенный прирост c-BN и (Zr, Ti)C, а также снижение интенсивности образования WC-фазы в интервале 1200‒1600 ^оС. Микроструктура образцов, содержащих c-BN и твердые растворы TiC‒ZrC (в различных пропорциях), более равномерно и плотно спекшихся, мелкозернистая с незначительным количеством пор, наиболее укреплена на границах областей оксидных и безоксидных кристаллических фаз. Данные образцы имеют большие значения относительной плотности, линейной усадки и физико-механических свойств в интервале 1200‒1600 ^оС, высокую трещиностойкость при 1500 ^оС и большую линейную корреляцию модуля упругости и ударной вязкости в интервале 1200‒1600 ^оС.