Развитие фундаментальных основ получения металлических порошков и аддитивных технологий для создания новых композиционных материалов и покрытий

Объекты исследования: нано- и микродисперсные металлические порошки; материалы на основе порошка титанового сплава ВТ22; покрытия, полученные при введении в плазменную струю порошков системы Ti - Me (Al - Zn - Ni - Mo); порошковые материалы для получения композиционных износо- и коррозионностойких покрытий. В рамках многомасштабной модели осуществлен комплексный анализ параметров, оказывающих влияние на формирование формы и размера металлических частиц в процессе газофазного синтеза, что позволяет дать рекомендации по выбору параметров реактора и термодинамических условий для получения металлических нано- и микродисперсных частиц меди и титана с заданными морфологическими характеристикам. На основе полученных результатов исследований физико-технологических свойств и характеристик сформулированы рекомендации для практического применения порошковых материалов на основе титансодержащих порошков с различными добавками. Получены порошковые материалы, которые рекомендуется использовать как конструкционный материал. Представлены новые сведения по структуре и свойствам покрытий Ti - Ni - Al - Mo, Ti - Ni - Al - Mo - Fe, и показана перспективность использования сплавов для практического применения. Создана математическая модель расчета газового потока с учетом геометрии соплового насадка плазмотрона. Изложена методика расчета газодинамических параметров плазменной струи в зависимости от параметров канала сопла. Представлены результаты исследования трибологических свойств покрытий на основе порошков Ni - B - Si - Fe, Co - Ni - Cr - B - Si - Fe, нанесенных методом сверхзвукового плазменного напыления на стальную подложку Ст20Х13. Приведены результаты исследования и оценки когезионной и адгезионной прочности покрытия сплава системы Ti - Al - Ni - Mo, нанесенного сверхзвуковым плазменным напылением на стальную подложку. Показано, что покрытие является достаточно прочным и выдерживает испытание на изгиб.