Уплотнение и укрепление керамометаллических материалов четверными твердыми растворами металлических фаз в ходе плазменно-искрового спекания

Аннотация

Показано влияние смесей порошков металлов Ti, Nb, Cr, Zr и Ti, Mo, Cr, V, а также Mo, Nb, Cr, Ta в ходе плазменно-искрового спекания составов при нагрузке прессования 70 МПа в интервале 1200‒1600 ^oC на фазовый состав, микроструктуру, размеры зерен кристаллических фаз, относительную плотность, линейную усадку, физико-механические свойства, линейную корреляцию, значения стандартных отклонений модуля упругости и  ударной  вязкости  муллит‒(Ti,Ta)(C,N)‒B₄C‒c-BN образцов. Синтезированные порошки TiC, TiN, B₄C, h-BN характеризуются разной интенсивностью кристаллизации фаз TiC, TiN, B₄C, h-BN соответственно. Спеченный плазменно-искровым способом твердый раствор (Ti,Ta)(C,N) при 1500 ^oC показывает интенсивную кристаллизацию фазы (Ti,Ta)(C,N), а также кристаллическую, равномерно и плотно спекшуюся микроструктуру. Спеченные образцы со смесями порошков металлов показывают схожую муллитизацию, кристаллизацию фаз (Ti,Ta)(C,N), B₄C, c-BN с разным развитием кристаллических фаз β-Ti,Nb,Cr,Zr, β-Ti,Mo,Cr,V, β-Mo,Nb,Cr,Ta в интервале 1200‒1600 ^oC. Микроструктура спеченных образцов кристаллическая, неоднородно и различно плотно спекшаяся. Образцы со смесями порошков металлов образуют разнодисперсные составы зерен кристаллических фаз в диапазоне 1200‒1600 ^oC, разной однородности, плотности, траектории и ширины пограничные слои твердых растворов металлических фаз, разное уплотнение частиц безоксидных и твердых растворов металлических фаз. Продвигающиеся микротрещины имеют разную траекторию и ширину на границах частиц керамических и твердых растворов металлических фаз при 1300 и 1500 ^oC, через пограничные слои твердых растворов металлических фаз при 1500 ^oC. Это влияет на прирост и значения физико-механических свойств, трещиностойкость, линейную корреляцию, значения стандартных отклонений модуля упругости и ударной вязкости в интервале 1200‒1600 ^oC.