Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Влияние легирующего элемента W на структуру и свойства металлокерамических материалов на основе Ti + C + NiCr, полученных методом СВС-экструзии


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-8-35-41

Полный текст:




Аннотация

Получены новые металлокерамические материалы на основе Ti + C + NiCr с добавкой 5 и 10 мас. % W. Экспериментально изучено влияние технологических параметров СВС-экструзии (время задержки перед приложением давления, давление прессования, скорость перемещения плунжера пресса) на длину экструдированных стержней диаметрами 3, 4 и 5 мм. Приведены результаты РФА и СЭМ полученных материалов, измерены их физико-механические характеристики и проведено сравнение с известными аналогами. Показано, что в фазовый состав образцов с 5 мас. % W входят TiC‒(TixCry)C, TiWC2, Cr1,12Ni2,88, W2C, Ti, а образцы с 10 мас. % W дополнительно содержат Cr4Ni15W, Cr, Ni. Полученные результаты РФА хорошо согласуются с СЭМ. Средний размер карбидного зерна TiC‒(TixCry)C с добавкой 5 мас. % W составил 2,21 мкм, а с 10 мас. % W ― 2,54 мкм.


Об авторах

М. С. Антипов
ФГБУН «Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А.Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН)»
Россия

г. Черноголовка Московской обл.



А. С. Иванов
ФГБУН «Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А.Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН)»
Россия

г. Черноголовка Московской обл.



Список литературы

1. Заварзин, С. В. Высокотемпературная солевая коррозия и защита материалов газотурбинных двигателей (обзор) / С. В. Заварзин, М. С. Оглодков, Д. В. Чесноков [и др.] // Труды ВИАМ. ― 2022. ― Т. 3, № 109. ― С. 121‒134. https://doi.org/10.18577/2307-6046-2022-0-3-121-134.

2. Каримова, С. А. Исследование возможности применения полиэфируретанового компаунда для защиты материалов деталей авиационной техники / С. А. Каримова, Л. И. Авдюшкина, Е. А. Ефимова // Труды ВИАМ. ― 2015. ― № 4. ― С. 68‒73.

3. Синявский, B. С. Коррозия и способы защиты алюминиевых сплавов в морской воде соответственно их составу и структуре / B. С. Синявский, В. Д. Калинин // Защита металлов. ― 2005. ― Т. 41, № 4. ― С. 347‒359.

4. Пласкеева, Е. И. Защита от коррозии труднодоступных конструкций отсеков судов / Е. И. Пласкеева, В. И. Трусов // Морские интеллектуальные технологии. ― 2019. ― Т. 3-2, № 45. ― С. 107‒110.

5. Гнеденков, А. С. Эффективная защита сварного соединения алюминиевого сплава 1579 от локального коррозионного разрушения / А. С. Гнеденков, С. Л. Синебрюхов, Д. В. Машталяр // Морские интеллектуальные технологии. ― 2019. ― Т. 3-3, № 45. ― С. 71‒76.

6. Гузанов, Б. Н. Эрозионная стойкость комбинированного многослойного покрытия для защиты ответственных деталей современных газово-турбинных двигателей / Б. Н. Гузанов, Н. Б. Пугачева, Т. М. Быкова // DREAM. ― 2021. ― № 2. ― С. 6‒21. https://doi.org/10.17804/2410-9908.2021.2.006-021.

7. Фиговский, О. Л. Инновации в отрасли строительных материалов. Часть 2 / О. Л. Фиговский, А. З. Штейнбок, Д. И. Шуваев [и др.]// Химия, физика и механика материалов. ― 2021. ― Т. 1, № 28. ― С. 54‒83.

8. Stolin, A. M. Deposition of protective coatings by electric arc cladding with SHS electrodes / A. M. Stolin, P. M. Bazhin, M. V. Mikheyev [et al.]// Weld. Int. ― 2015. ― Vol. 29, №. 8. ― P. 657‒660. https://doi.org/10.1080/09507116.2014.960703.

9. Heidari, E. Ablation casting of thin-wall ductile iron / E. Heidari, S. M. A. Boutorabi, M. T. Honaramooz [et al.] // Int. J. Met. ― 2021. ― Vol. 16, № 1. ― P. 166‒177. https://doi.org/10.1007/s40962-021-00579-7.

10. Zhong, Q. An efficient method for iron ore sintering with high-bed layer: Double-layer sintering / Q. Zhong, H. B. Liu, L. P. Xu // J. Iron Steel. Res. Int. ― 2021. ― Vol. 28, № 11. ― P. 1366‒1374. https://doi.org/10.1007/s42243-021-00576-4.

11. Byun, J. M. Consolidation and properties of tungsten by spark plasma sintering and hot isostatic pressing / J. M. Byun, E. S. Lee, Y. J. Heo // Int. J. Refract. Hard. Met. ― 2021. ― Vol. 99. ― Article 105602. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2021.105602.

12. Лапшин, О. В. Роль смешения и диспергирования в механохимическом синтезе (обзор) / О. В. Лапшин, Е. В. Болдырева, В. В. Болдырев // Журн. неорган. химии. ― 2021. ― Т. 66, № 3. ― С. 402‒424. https://doi.org/10.31857/S0044457X21030119.

13. Хлыбов, А. А. Горячее изостатическое прессование карбидосталей из стружковых отходов металлорежущего производства / А. А. Хлыбов, Е. С. Беляев, А. Д. Рябцев // Вестник ИжГТУ. ― 2020. ― Т. 23, № 3. ― С. 38‒45. https://doi.org/10.22213/2413-1172-2020-3-38-45.

14. Manyanin, S. E. Ways to improve the quality of products using hot isostatic pressing / S. E. Manyanin,U. Sh. Vaxidov, K. A. Maslov // J. Adv. Res. Tech. Sci. ― 2020. ― Vol. 22. ― P. 94‒97. https://doi.org/10.26160/2474-5901-2020-22-94-97.

15. Никируй, А. Э. Время и стоимость изготовления деталей методом селективного лазерного спекания при организации прецизионного производства / А. Э. Никируй, С. В. Лымарь, П. А. Дроговоз // Современные наукоемкие технологии. ― 2022. ― Т. 2. ― С. 72‒77. https://doi.org/10.17513/snt.39040.

16. Бабенцова, Л. П. Особенности процесса селективного лазерного спекания / Л. П. Бабенцова, И. В Анциферова // Технология машиностроения. ― 2018. ― Т. 5. ― С. 15‒19.

17. Томилин, О. Б. Получение люминофора CaTiO3:Pr3+ методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / О. Б. Томилин, Е. Е. Мурюмин, М. В. Фадин // Журн. неорган. химии. ― 2022. ― Т. 67, № 4. ― С. 457‒465. https://doi.org/10.31857/S0044457X22040195.

18. Радишевская, Н. И. Синтез шпинели MgAl2O4 методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / Н. И. Радишевская, А. Ю. Назарова, О. В. Львов [и др.] // Неорг. матер. ― 2020. ― Т. 56, № 2. ― С. 151‒159. https://doi:10.31857/S0002337X2001011X.

19. Nakashima, Y. Rapid fabrication of Al4SiC4 using a self-propagating high-temperature synthesis method / Y. Nakashima, R. Kamiya, H. Hyuga [et al.] // Ceram. Int. ― 2020. ― Vol. 46, № 11. ― P. 19228‒19231. https://doi:10.1016/j.ceramint.2020.04.260.

20. Resnina, N. Influence of the Ar pressure on the structure of the NiTi foams produced by self-propagating high-temperature synthesis / N. Resnina, V. Rubanik jr., V. Rubanik [et al.] // Mater. Lett. ― 2021. ― Vol. 299. ― Article 130047. https://doi:10.1016/j.matlet.2021.130047.

21. Чижиков, А. П. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез керамического материала на основе алюмомагниевой шпинели и диборида титана / А. П. Чижиков, А. С. Константинов, П. М. Бажин // Журн. неорган. химии. ― 2021. ― Т. 66, № 8. ― С. 1002‒1008. https://doi:10.31857/S0044457X21080031.

22. Bazhin, P. M. Long-sized rods of Al2O3–SiC–TiB2 ceramic composite material obtained by SHS-extrusion: microstructure, X-ray analysis and properties / P. M. Bazhin, A. P. Chizhikov, A. M. Stolin [et al.] // Ceram. Int. ― 2021. ― Vol. 47, № 20. ― P. 28444‒28448. https://doi:10.1016/j.ceramint.2021.06.262.

23. Bazhin, P. M. Nanostructured ceramic composite rods: synthesis, properties and application / P. M. Bazhin, E. V. Kostitsyna, A. M. Stolin [et al.] // Ceram. Int. ― 2019. ― Vol. 45. ― P. 9297‒9301. https://doi:10.1016/j.ceramint.2019.01.188.

24. Prokopets, A. D. Structural features of layered composite material TiB2/TiAl/Ti6Al4 obtained by unrestricted SHS-compression / A. D. Prokopets, P. M. Bazhin, A. S. Konstantinov [et al.] // Mater. Lett. ― 2021. ― Vol. 300, № 1. ― Article 130165. https://doi:10.1016/j.matlet.2021.130165.

25. Столин, А. М. Метод свободного СВС-сжатия для получения крупногабаритных плит из керамических материалов / А. М. Столин, П. М. Бажин, А. С. Константинов [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2019. ― Т. 5. ― C. 100‒103. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2019-5-100-103.

26. Merzhanov, A. G., Stolin A.M., Buchatskii L.M. et al. European Patent № 89910469.9. 1991.

27. Боровинская, И. П. Некоторые химические аспекты силового СВС-компактирования / И. П. Боровинская, В. И. Ратников, Г. А. Вишнякова // Инж. физ. журнал. ― 1992. ― Т. 63, № 5. ― С. 517‒524.

28. Подлесов, В. В. СВС-экструзия электродных материалов и их применение для электроискрового легирования / В. В. Подлесов, А. М. Столин, А. Г. Мержанов // Инж. физ. журнал. ― 1992. ― Т. 63, № 5. ― С. 636‒647.

29. Пантелеенко, Ф. И. Нанесение карбидных покрытий на режущий инструмент с использованием СВС и ЭИЛ / Ф. И.Пантелеенко, А. М. Столин, Л. В. Маркова [и др.] // Упрочн. технол. и покрытия. ― 2012. ― № 2. ― С. 24‒28.

30. Золотых, Б. Н. 50 лет электроэрозионной обработки (EDM): Пройденный путь и перспективы дальнейшего прогресса / Б. Н. Золотых // Электронная обработка материалов. ― 1994. ― С. 4‒7.

31. Инадзе, М. В. Электроискровое легирование сталей электродами, полученными СВС-экструзией / М. В. Инадзе, Н. А. Бусел, В. В. Подлесов [и др.] // Изв. АН БССР, серия физ.-техн. наук. ― 1991. ― № 2. ― С. 13‒16.

32. Подлесов, В. В. Исследование процесса нанесения и свойств электроискровых покрытий из материала TaC‒TiC‒X18H9T / В. В. Подлесов, Т. А. Шевелева, А. М. Столин [и др.] // Электронная обработка материалов. ― 1992. ― № 3. ― С. 16‒19.

33. Антипов, М. С. Металлокерамический материал на основе карбида титана для повышения стойкости шиберных затворов / М. С. Антипов, А. П. Чижиков, А. С. Константинов [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2021. ― № 4. ― С. 34‒37. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-4-34-37.

34. Бажин П. М. Получение керамических материалов на основе TiC‒W2C‒Co методом СВС-экструзии / П. М. Бажин, А. М. Столин, А. С. Савельев [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 1. ― С. 21‒24. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-1-21-24.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Антипов М.С., Иванов А.С. Влияние легирующего элемента W на структуру и свойства металлокерамических материалов на основе Ti + C + NiCr, полученных методом СВС-экструзии. Новые огнеупоры. 2024;(8):35-41. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-8-35-41

For citation: Antipov M.S., Ivanov A.S. Influence of the alloying element W on the structure and properties of metal-ceramic materials based on Ti + C + NiCr obtained by SHS extrusion. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2024;(8):35-41. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-8-35-41

Просмотров: 147

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)