Наукові принципи вибору структурних складових і створення композиційних матеріалів на основі тугоплавких сполук титану і кремнію з підвищеною зносо- і корозійною стійкістю - Автореферат
Фізико–хімічні принципи вибору структурних елементів зносостійких композитів при вивченні контактної взаємодії тугоплавких сполук з металевими розплавами. Оптимізація співвідношень компонентів зносостійкої і пластичної фаз композиційних матеріалів.
Аннотация к работе
Зі збільшенням вмісту фосфору в сплаві Ni - P до 4% утворюється значна кількість фосфідів нікелю, що приводить до росту значень контактних кутів при взаємодії з карбідом титану до 90. Введення Мо2С у карбід титану і формування кільця подвійного карбіду титану - молібдену на переферійних ділянках зерен ТІС (рис.2) приводить до того, що взаємодія (Ni - Мо) сплаву з карбідною фазою характеризується незначною взаємною розчинністю компонентів твердої і рідкої фаз з утворенням твердих розчинів.Таким чином, нікель - молібденові сплави можна рекомендувати як металеві звязки для зносостійких композиційних матеріалів на основі ТІС - Мо2С. Встановлено, що при збільшенні вмісту молібдену у вихідному Ni - Mo сплаві при взаємодії з подвійним карбідом TICRC зменшується дифузія хрому з карбіду в сплав, тобто додатки молібдену перешкоджають міграції хрому з карбідної фази, і сплави Ni - Mo можуть бути використані як метал - звязка КМ на основі подвійного карбіду титану - хрому. Вивчено контактну взаємодію подвійного карбіду титану - хрому зі сплавами на основі заліза Fe - Cr і Fe - Ni і встановлено, що при змочуванні в системах TICRC - (Fe - Cr,Ni) утворюються нульові контактні кути. При взаємодії карбонітриду титану зі сплавами Fe - Ni спостерігається задовільне змочування, а сплав, що містить 12% Ni, розтікається по поверхні TICN з утворенням ? = 00 (рис.3).металева звязка повинна бути багатокомпонентною і складатися з міжфазно - активних металів, що утворюють між собою тверді розчини в широкій області концентрацій, що знижує їхню хімічну активність (при високому адгезійному звязку з тугоплавкою складовою), тим самим зменшує інтенсивність взаємодії зі зносостійкою складовою і перешкоджає утворенню нових хімічних сполук. Показано, що дані системи характеризуються інтенсивним змочуванням (значення контактних кутів ?<< 900), що супроводжується утворенням взаємних обмежених твердих розчинів, які забезпечують високий адгезійний звязок металевих сплавів з тугоплавкою складовою. Вивчені фізико - механічні (міцність при вигині складає 650 - 1025 МПА) і триботехнічні характеристики цих матеріалів (у залежності від складу і режимів випробування знос складає I = 5 - 12 мкм/км, а величина коефіцієнту тертя f = 0,32 - 0,2). Досліджено особливості контактної взаємодії розробленої кераміки SIC - Al2O3 з нікелевими сплавами, що дозволило зробити рекомендації зі створення КМ на основі карбідокремнієвої кераміки з металевою звязкою для детонаційних покриттів. Показано, що металева звязка (Fe - Cr) у розроблених матеріалах на основі тугоплавких сполук титану приводить до утворення при температурах ? 800 0С твердих розчинів Cr2TIO5 і Fe2TIO5, які утворюють щільну оксидну плівку, що має високу адгезію до основи.