Физикохимия и технология плазменной нанопорошковой металлургии

Гл. 1. При обработке в аргоновой водородсодержащей плазме отработанных в аддитивных технологиях порошков сплавов на основе металлов группы Fe, Ni, Co, W, Mo, Re различных размерных фракций в диапазоне от 10 до 150 мкм достигнуто снижение содержания кислорода в 1,5-6,3 раза и азота в 1,5-10,7 раза в зависимости от энтальпии плазмы и содержания водорода, а также элементного состава и дисперсности обрабатываемого порошка. При обработке в аргоновой плазме порошков титана и титанового сплава ВТ-6 достигается частичное рафинирование только по примесям азота. В процессе кальций/магний термической обработки порошка прекурсора титанового сплава ВТ6 достигнуто снижение содержания азота в конечном продукте в пределах 30-90%. Значительного раскисления порошка прекурсора не достигается. Исследованы процессы смешения и синтеза карбидов вольфрама и титана с соотношением Ti:W 50 -50 и 75-25 масс.% с размером частиц исходных порошков 0,15 мкм TiC и 0,06 мкм WC. Отмечено незначительное изменение химического состава и заметное уменьшение удельной поверхности с ростом температуры обработки в диапазоне 1000-1200оС без приложения давления. Методами РЭМ и рентгеновской дифракции изучены структурные изменения в материалах при их термообработке. Гл. 2. Установили влияние двух видов абразивной обработки и предварительного подогрева Ti подложки дуговым разрядом на сдвиговую прочность трехмерного капиллярно – пористого (ТКП) Ti покрытия. Установили фазовый состав в покрытиях из гидроксиапатита, α и β трикальций фосфата, напыленных на подогретые подложки и после гидротермической обработки. Структуру покрытий анализировали РЭМ и оптической микроскопией, проведен ДСК анализ. Количественно описали структуру пор в ТКП покрытиях. Установили влияние подогрева подложки на адгезию ТКП Ti к подложке. Определяли сдвиговую прочность ТКП Ti относительно пластмассы, имитирующей костную ткань. Проведены испытания на сдвиг имплантатов с ТКП Ti+ГА+ФК покрытиями относительно костной ткани после вживления на сроках до 48 недель и их остеоинтеграция. При исследовании методом “разрыв ударом” свойств и механизмов разрушения гибридных композиционных материалов (ГКМ) на основе пластичных и хрупких матриц, упрочнённых гибридными волокнами из жёсткоцепных углеродных, арамидных и гибкоцепных СВМПЭ-волокон при низкосокростном ударе и в статике установлена возможность управления свойствами и характером разрушения ГКМ. Гл. 3. Цель исследования. Определение эффективных режимов постобработки никелевого ХГН покрытия для повышения его физико-механических свойств. Актуальность работы. Разработка нового подхода к упрочнению никелевого ХГН покрытия для расширения сферы практического применения, что соответствует СНТР РФ по направлению Н1«Переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования, создание систем обработки больших объемов данных, машинного обучения и искусственного интеллекта».