Анализ закономерностей изменения напряженно-деформированного состояния порошковых заготовок карбидосталей в процессе их горячего деформирования в закрытых и отрытых штампах. Характеристика элементного и фазового состава горячештампованных сталей.
Аннотация к работе
Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: - обосновать выбор для исследования ряда карбидосталей на основе низко-, комплексно-и высоколегированных сталей с использованием расширенной номенклатуры карбидов (В4С, ТІС, Cr3C2), а также целесообразность применения технологии ГШ изделий из них для работы в условиях интенсивного износа, воздействия повышенных температур и в коррозионных средах; Установлено, что в отличие от известных представлений, разработанных применительно к получению карбидосталей по технологиям «прессование - спекание» и «горячее изостатическое прессование (ГИП) - экструзия», заключающихся в необходимости выдерживания соотношения размеров мелких и крупных частиц 1:5 и ограничения максимального размера частиц стали 15-ю мкм, равномерное распределение частиц карбида в смеси, способствующее реализации эффекта дисперсионного упрочнения в горячештампованных порошковых карбидосталях, обеспечивается при условии соизмеримости их размеров со средним размером частиц стали: 2 - 3 мкм - для карбидов; 5 - 6 мкм - для сталей; максимальный размер карбидных частиц не должен превышать 5 мкм, стальных - 15 мкм. ГШ обеспечивает возможность получения карбидостали типа «сталь 40Х2 - В4С», в которой проявлению эффекта дисперсионного упрочнения способствует ограниченность диффузионного взаимодействия на границе «сталь - карбид», что существенным образом отличает данную технологию от технологий «прессование - спекание» и «ГИП - экструзия», обусловливающих развитие процессов деградации карбидных частиц; износостойкость карбидостали «сталь 40Х2 - 2 мас. Основные научные положения диссертации были представлены на девяти международных конференциях: “Science for Materials in the Frontier of Centuries: Advantages and Challenges”, Ukraine, Kyiv, 4 - 8 November, 2002; “Новейшие технологи в порошковой металлургии и керамике”, 8-12 сентября 2003, Киев, Украина; “Материалы и покрытия в экстремальных условиях: исследование, применение, экологически чистые технологии производства и утилизации изделий”, 13-17 сентября 2004 г.; “Современное материаловедение: достижения и проблемы”, Киев, Украина, 26-30 сентября 2005 г., Кацивели, АР Крым, Украина; Proceeding of the International Conference DF PM 2005 “Deformation and Fracture in Structural PM Materials”, September 27-30, 2005, IMR SAS, Kosice, Slovakia; EURO PM 2005, Congress & Exhibition Proceedings. Чтобы исключить обособленную усадку при спекании заготовок карбидостали «сталь - карбид титана», разложение карбида бора (при температурах выше 1100С), деградацию частиц карбидов (при высоких температурах) рекомендовано проводить температурную обработку (спекание, нагрев под штамповку) в условиях твердофазного взаимодействия составляющих: для карбидосталей на основе сталей 40Х2 - 1050С, Р6М5К5 - 1180С, Х18Н15 - 1150С.Номенклатура, наряду с карбидосталью с твердыми включениями из карбида титана, изготовляемой в настоящее время промышленным методом спекания, включает новые карбидостали, созданные с использованием карбидов бора и хрома. В результате применения эффективной технологии ГШ, созданной на основе высокоэнергетических методов обработки порошков - аттриторного размола и ГШ, получены износостойкие карбидостали с высокими физико-механическими и функциональными свойствами - низколегированная хромистая сталь 40Х2 - карбид бора, комплекснолегированная быстрорежущая сталь Р6М5К5 - карбид титана с повышенной теплостойкостью, высоколегированная нержавеющая сталь Х18Н15 - карбид хрома с повышенной коррозионностойкостью. Установлено, что в отличие от известных представлений, разработанных применительно к получению карбидосталей по технологиям «прессование - спекание» и «ГИП - ГЭ», заключающихся в необходимости выдерживания соотношения размеров мелких и крупных частиц 1:5 и ограничения максимального размера частиц стали 15-ю мкм, равномерное распределение частиц карбида в смеси, способствующее реализации эффекта дисперсионного упрочнения в горячештампованных порошковых карбидосталях, обеспечивается при условии соизмеримости их размеров со средним размером частиц стали: 2 - 3 мкм - для карбидов; 5 - 6 мкм - для сталей; максимальный размер карбидных частиц не должен превышать 5 мкм, стальных - 15 мкм.