Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Загрузка...

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ НА ОСНОВЕ КАРБИДА ВОЛЬФРАМА, ПОЛУЧЕННЫЕ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОГО ПЛАЗМЕННОГО СПЕКАНИЯ




Болдин М.С., Нохрин А.В., Чувильдеев В.Н., Сахаров Н.В., Шотин С.В., Благовещенский Ю.В.*, Исаева Н.В.*, Мельник Ю.И.*

Научно-исследовательский физико-технический институт Нижегородского госу- дарственного университета им. Н.И. Лобачевского, г. Нижний Новгород

*Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН, г. Москва

nokhrin@nifti.unn.ru

В работе описаны результаты экспериментальных исследований процесса консолидации наноразмерных порошков чистого карбида вольфрама WC и твер- дых сплавов на его основе методом высокоскоростного электроимпульсного плаз- менного спекания (ЭИПС).

В качестве исходных материалов были использованы нанопорошки WC и ин- гибиторы TaC и VC с размером частиц 60, 10 и 80 нм, соответственно. Нанопо-


рошки карбидов были получены методом плазмохимического синтеза. Составы WC-Co были получены восстановлением солей кобальта, осажденных на частицы карбида вольфрама из раствора. ЭИПС осуществлялось на установке «DR. SINTER model SPS-625» (SPS SYNTEX INC. Ltd., Япония).

Исследованы режимы спекания чистого карбида вольфрама в интервале тем- ператур от 1400 до 1950 °C, при скоростях нагрева от 25 до 2400 °C/мин. Показано, что при Т = 1800°С близкая к теоретической плотность достигается при нагреве со скоростью 500°С/мин. При более высоких скоростях нагрева плотность снижается, проходя через максимум при Т = 1700°С. Получены образцы с рекордной твердо- стью 3180–3500 Hv (К1с = 5.2 МПа×м1/2). Средний размер зерна лежит в интервале от 90 до 150 нм. Установлено, что при скорости нагрева меньше 100°С/мин наблю- дается повышенная трещиностойкость образцов при меньших значениях твердости (2470 Hv, К1с=6.7 МПа×м1/2).

Определены зависимости плотности, твердости и параметров зеренной струк- туры сплавов WC–8 вес%Co с ингибиторными добавками VC и TaC от температу- ры спекания, скорости нагрева и времени выдержки. Показано, что зависимость плотности от температуры спекания носит немонотонный характер: максимум плотности достигается при температуре твердофазного спекания 1100 ºC, а время выдержки не оказывает существенного влияния на плотность. Значения твердости коррелируют с величиной плотности полученных образцов.

Показано, что в сплаве WC–8Co–VC сформирована бимодальная структура с крупными (dI ~ 2¸3 мкм) и мелкими (dII ~ 0.2¸0.3 мкм) зернами, объемная доля ко- торых зависит от температуры и режимов спекания. В сплаве WC–8Co–TaC сфор- мирована более однородная структура (dI ~ 1¸2 мкм, dII ~ 0.3¸0.4мкм).

Проведены исследования механических свойств твердых сплавов. Показано, что метод ЭИПС позволяет получать наноструктурированные твердые сплавы сис- темы WC-Co с добавками нанокарбидов TaC и VC, обладающие уникальным соче- танием свойств «твердость-трещиностойкость»: в сплаве WC–10Co–1VC сформи- рована однородная структура с размером зерна 150–200 нм и повышенными меха- ническими свойствами (1710 Hv, К1с=12.6–13 МПа×м1/2).

Авторы благодарят за поддержку ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы» и ФЦП «Исследования и разработки по при- оритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007- 2013 годы».





Дата добавления: 2017-01-14; Просмотров: 29; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:





studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.167.245.235
Генерация страницы за: 0.005 сек.