Порошкові карбідосталі що виготовлені з сумішей єлементарних порошків: Fe, Ti, C - Дипломная работа

Обєкт дослідження - порошкові карбідосталі що виготовлені з сумішей єлементарних порошків: Fe, Ti, C (лампова сажа) та B4C, з яких отримують шихти для виготовлення сплавів систем Fe - Ti - C та Fe - Ti - B4C методами порошкової металургії, а саме шляхом реакційного спікання з подальшим гарячим штампуванням отриманих зразків та їх кінечною термічною обробкою.Аналіз термодинамічних умов сплавоутворення при реакційному спіканні порошкових шихт сплавів систем Fe - Ti - C і Fe - Ti - B4С проводили за допомогою програми CHEQC (CHEMICAL EQUILIBRIUMS Calculations) на базі пакету програм Astra. Апаратура: для приготування сумішей порошків використовували лабораторний баночний змішувач; пресування шихт проводилося на гідравлічному пресі ГП-60, реакційне спікання шихт проходило в печі опору Г-30, розігрів заготовок під гарячу штамповку проходив печі шахтного типу, моделі ШП-1з подальшим гарячим штампуванням у відкритому штампі, на не нахиляємому одно кривошипному пресі простої дії, моделі КВ 2132, мікроструктурний аналіз виконували на мікроскопі МИМ - 8М, рентгеноструктурний аналіз - на дифрактометрі марки ДРОН-3М; вимірювання мікротвердості проводили на пристрої ПМТ-3, механічні випробування отриманих матеріалів: на вигин проводили на випробувальній машині 123У - 10, на вязке руйнування на машині «Plastics Bending Tester» тощо. Розшифровку дифрактограм проводили за допомогою міжнародної рентгенівської бібліотеки ASTM програми електронної бази PCPDFWIN 2.1, індикування дифрактограм та розрахунки періодів кристалічної ґратки фаз проводили, Findepike 2.0. В роботі показано, що отримані з використанням технології реакційного спікання та гарячого штампування поростих загготовок зносостійкі матеріали (карбідосталі), по механічним властивостям перевищують карбідосталі отримані традиційними технологіями та мало поступаються твердим сплавам, а іноді й перевищують їх. Apparatus: for preparation of mixtures of powders used a laboratory jar mixer; pressing of charges was conducted on the hydraulic press of ГП-60, reactionary sintering of charges passed in the stove of resistance of Г-30, warmed up purveyances under hot punching passed the stoves of mine type, model of ШП-1, the subsequent hot punching in the opened stamp, on not slopes one crank press of simple action, model of KB 2132, a microstructure analysis was executed on the microscope of МИМ - 8М, rentgenostructures analysis - on difraktometr of brand of ДРОН-3М; measurings of mikrosolidity conducted on the devices of ПМТ-3, mechanical tests of the got materials: on a bend conducted on the tester machine of 123У? 10, on viscosity destruction on a machine «Plastics Bending Tester» and others like that.Розвиток основних галузей сучасного машинобудування предявляє до застосовуваних в ньому конструкційних та інструментальних матеріалів рівень вимог, що постійно зростає, зокрема до високої статичної та динамічної міцності, опору крихкому руйнуванню, зносостійкості та корозійностійкості в різних умовах експлуатації. Рівень перерахованих властивостей матеріалів визначає в значній мірі надійність деталей, вузлів, робочих органів машин, механізмів, технологічного оснащення та обладнання. При цьому слід мати на увазі, що основною причиною виходу з ладу машин та механізмів є, як показує практика, не поломка, а зношування та пошкодження робочих поверхонь деталей. Аналіз структури виробництва та споживання конструкційних та інструментальних матеріалів для виготовлення ріжучих та штампових інструментів або для виготовлення деталей машин, що працюють в умовах інтенсивного стирання показують, що домінуючу роль займають високолеговані інструментальні сталі і тверді сталі - композиційні матеріали на основі карбідів, карбоборидів, нітридів, карбонітридів або боридів тугоплавких металів з металевою звязкою, в якості якої використовується головним чином кобальт, нікель та молібден. Таким чином, короткий аналіз проблеми дозволяє зробити висновок про перспективний напрямок пошуку, що заснований на застосуванні при створенні нових ефективних зносостійких матеріалів схем економного легування при забезпеченні високих фізико-механічних та експлуатаційних властивостей матеріалів, максимально використовуючи вітчизняні сировинні бази, а також розробку та застосування ефективних технологій і методів виробництва матеріалів, забезпечуючи високий коефіцієнт використання матеріалів.Основною вимогою, що предявляється до матеріалів зносостійких деталей поряд з високою їх міцністю, є підвищена твердість в поєднанні з відносно високим рівнем пластичності та порівняно низьким коефіцієнтом тертя (при їх використанні у високо навантажених вузлах тертя). Аналіз процесів тертя та зношування дозволили сформувати ряд основних принципів високої зносостійкості матеріалів [1, 2]: 1. 2. структура поверхневих шарів матеріалу не повинна суттєво змінюватися в процесі тертя або повинна перебудовуватися в структуру, що є вигідна з точки зору тертя та зношування.

Зміст

Вступ

1. Літературний огляд

1.1 Сучасні тенденції в області створення порошкових зносостійких композиційних матеріалів на основі заліза

1.1.1 Основні принципи підвищення зносостійкості матеріалів

1.1.2 Порошкові зносостійкі матеріали на основі заліза

1.2 Технологічні проблеми процесів гарячого штампування пористих заготовок (ГШПЗ)

1.3 Вплив параметрів гарячого ущільнення на структуру і властивості отримуваних матеріалів

Висновки та постановка завдання досліджень

2. Експерементальна частина

2.1 Теоретичні та технологічні основи отримання композитів на основі системи карбід титану - сталь

2.1.1 Основні структурні та технологічні особливості карбідосталей….

2.1.2 Аналіз структурних діаграм, контактна взаємодія та змочування в системах сплавів Fe - Ti - C - В

2.2 Теоретичні принципи формування боровмісних композитів на основі залізовуглецевих сплавів

2.3 Матеріали, устаткування і методика досліджень

3. Обговорення результатів

3.1 Дослідження можливостей отримання композиту Fe - Ti - C(B4C) в результаті виділення карбідних фаз при спіканні

3.1.1 Вивчення умов сплавоутворення при реакційному спіканні порошків системи Fe - Ti - C

3.1.2 Структуроутворення при спіканні композиції на базі сплаву на основі заліза з карбідом бору

3.2 Особливості отримання, механічні і трибологічні властивості карбідосталей після реакційного спікання і гарячого штампування

3.3 Розрахунок термодинамічної рівноваги в сплавах систем Fe - Ti - C(B

Висновок

Список використаної літератури

Додатки