Исследование и разработка композиций на основе порошков железа, его оксидов и связующего для получения фасонных металлозаготовок

Объект исследования - композиции, состоящие из порошков железа, порошков оксида железа и термореактивного связующего, материал заготовок и заготовки, полученные из данных композиций. Цель исследования - разработка технологии получения металлических заготовок сложной формы из композиций, содержащих железные порошки с размерами частиц 30 - 150 мкм, порошки оксидов железа и термореактивное связующее; обеспечивающей требуемые физико-механические свойства материала. Проведено моделирование с решением аналитических задач определения реологических свойств композиций, влияния размеров частиц и их концентрации, скоростных параметров формования на технологические свойства композиций. Использованы рентгенофлуоресцентные методы определения химического состава композиций и металлографические методы определения структуры заготовок после каждого этапа технологического передела, технические измерения геометрических параметров заготовок и их плотности и определение механических свойств материала готового изделия стандартными методами. Изучены реологические свойства композиций из порошков железа, оксида железа и связующего. Определены области концентраций компонентов композиций, обеспечивающие формование из них изделий сложной формы с равномерной плотностью (пат. № 2499008). Получен новый тип композиций, состоящий из порошков железа средней дисперсности, оксидов железа и термореактивного связующего, и разработана технология переработки полученных композиций в металлические изделия сложной формы с требуемыми физико-механическими свойствами материала. Разработаны: математическая модель расчета скорости относительного движения наполнителя и связующего в установившемся режиме, что позволяет производить количественную оценку возможных отклонений концентраций твердой фазы при формовании композиций порошок - связующее; математическая модель расчета относительной динамической вязкости многокомпонентных композиций с тремя наполнителями твердой фазы, что позволяет обоснованно выбирать поле концентраций компонентов при заданных величинах наполнения композиции твердой фазой, при которых вязкость композиции минимальна и при которых вязкость мало изменяется при флуктуациях входных величин. В ООО «Наномет» (г. Йошкар-Ола) создано производство композиций и металлических заготовок по разработанной технологии.