Физикохимия и технология плазменной нанопорошковой металлургии

Изготовлены опытные образцы нанопорошковых композиций вольфрам-медь (20%масс). Исследован процесс грануляции нанопорошковых композиций вольфрам-железо-никель и вольфрам-медь при использовании метода распылительной сушки суспензий на основе нанопорошковых композиций с целью получения гранул с размером 20-50 мкм. Исследован процесс плазменной сфероидизации композиционных нанопорошковых гранул в аргоной и аргоно-водородной плазме. Определены основные управляющие факторы процесса для достижении степени сфероидизации не менее 90%. Изготовлены опытные образцы сфероидизированных порошков композиций вольфрам-медь (20%масс) с нано- и субмикронной структурой. Рассмотрены способы получения и области применения ультрамелкодисперсных твердых сплавов. Показана важность создания таких структур применительно к титан-вольфрамовым твердым сплавам. Предложен вариант синтеза ультрамелкозернистых сложных карбидов из исходных нанопорошков при температурах существенно более низких, чем используемые в настоящее время. Выбраны два состава и проведен синтез ультрамелкодисперсного титан-вольфрамового карбида. В порошках для плазменного напыления на основе TiC и матрицами никеля, железа и кобальта, сплава Ni-20%Cr и сталей основных марок 65Х25Г13Н3, Х25Ю5, Х30, Р6М5 и в спеках из них установлены изменения содержания кислорода и азота, структуры, фазового состав, микротвердости. Установили, что повышение температуры спекания приводит к формированию кольцевой зоны между матрицей и карбидом TiC, и снижается содержание кислорода за счет взаимодействия с добавочным углеродом. Созданы новые лёгкие высокопрочные высокомодульные композиционные материалы с высокими ударными свойствами и низкой плотностью 1,4-1,5 г/см3 за счёт плазменной обработки упрочняющих компонентов и регулирования межфазного взаимодействия. Установлено отличие в деформации и разрушении при низкоскоростном ударе по СВМПЭ-волокну Dyneema®SK-75 и ударе по композиционному материалу на основе этого волокна, свойства волокна без матрицы превосходят свойства КМ в несколько раз. Проведен анализ структуры плазменно-напыленного покрытия из высоколегированного чугуна ФБХ6-2 после электромеханической обработки. Экспериментально подтверждено, что нагрев образца на температуру 400 °C способствует снижению количества трещин в структуре покрытия.