СВС-металлургия композиционных материалов на основе Mo–Ti–Cr–Ni–Al–C в поле массовых сил: моделирование и эксперимент

Объектом исследования являются экзотермические смеси MoO, Cr2O3, NiO, TiO2, C, В, Al, рождающие в ходе синтеза функционально-градиентные материалы с дисперсным и дисперсионным упрочнением в условиях воздействия центробежных сил. Цель работы – разработка научных основ (синтез и математическая моделирование) новой центробежной СВС-технологии композиционных материалов (твердых сплавов и ФГМ) на основе Mo–Ti–Cr–Ni–Al–C с легирующими добавками (O, B и др.) и дисперсным упрочнением соединениями на основе MAX-фаз, стойких к ударным нагрузкам, интенсивному износу, агрессивным средам и высокой температуре. В процессе работы проводились экспериментальные исследования, направленные на разработку и изготовление экспериментальной оснастки, методик синтеза материала и получения литых цилиндрических (трубчатых изделий) образцов из твердых сплавов и ФГМ (твердый сплав – сталь), определение оптимальных условий получения трубчатых изделий из твердых сплавов и ФГМ. Экспериментально показана возможность реализации синтеза ФГМ с дисперсным / дисперсионным механизмом упрочнения. Экспериментально установлено влияние компланарной и ортогональной ориентации векторов скорости горения и перегрузки на формирование химического и фазового состава, макро- и микроструктуру литых продуктов горения, оптимальных режимов синтеза. Теоретически исследована модель, отражающая основные физические закономерности процессов фазоразделения и плавления инертного слоя (подложки). Разработанная математическая модель позволила изучить влияние центробежных сил, процессов кристаллизации на взаимодействия расплава с основой, фазоразделения в условиях теплопотерь.