Разработка физико-химических основ технологий плазменной металлургии

Книга 1. Исследован процесс электродуговой плазменной сфероидизации порошков магнитных материалов системы Nd-Fe-B для использования получаемых сферических микропорошков в аддитивных технологиях. В качестве исходного сырья использовался порошок системы Nd-Fe-B, представляющий отходы традиционного производства магнитов материалов системы Nd-Fe-B. Проведены экспериментальные исследования по определению влияния основных параметров плазменного процесса (состава и энтальпии плазменной струи) на свойства продукта (гранулометрический состав, морфология частиц, степень сфероидизации). Показано, что использование процесса плазменной сфероидизации позволяет значительно улучшить свойства исходного порошка и получать сферические микропорошки системы Nd-Fe-B со степенью сфероидизации частиц до 98%. Книга 2. Разработали и исследовали способ упрочнения фрикционной обработкой (ФО) плазменных стальных покрытий на вращающейся цилиндрической подложке двумя стальными инструментами из быстрорежущей стали Р18М5 при давлении 30 МПа. Мощность процесса ФО определяется сдвигающим усилием инструментов на покрытие и линейной скоростью покрытия при его вращении. Максимальная температура покрытия определяется отношением выполненной работы к обработанной площади покрытия. Установили, что при фрикционной обработке температура покрытия из аустенитной стали Fe-23,7Cr-11,9Mn-3,2Ni-0,57C-0,52Si возрастает до 1235 °С, что позволяет пластически деформировать покрытие, уплотнять его, разрушая исходную структуру и сваривая напыленные частицы покрытия между собой. Микротвердость покрытия повышается с 3,2 ГПа до 4,6 ГПа, что выше микротвердости исходного напыляемого порошка, 4,3 ГПа. Разработка предназначена для упрочнения цилиндрических деталей и узлов. Книга 3. Объектом исследования является порошковое пористое высокоэнтропийное покрытие, полученное методом индукционного припекания. Предметом исследования является разработка и исследование нового подхода к повышению физико-механических свойств порошкового покрытия, фиксации в нем быстрозакаленной структуры, повышения коррозионной стойкости путем поверхностного пластического деформирования с одновременным резистивным нагревом очага деформации – процесс искрового плазменного спекания. Цель исследования. Оценка влияния горячего поверхностного пластического деформирования с одновременным резистивным нагревом порошкового покрытия на физико-механические свойства, структуру, коррозионную стойкость. Актуальность работы. Повышение физико-механических свойств и коррозионной стойкости покрытий из высокоэнтропийных сплавов, получаемых методом индукционного припекания для расширения сферы их применения в современном машиностроении в соответствии с задачами 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». Горячее поверхностное пластическое деформирование пористого высокоэнтропийного порошкового покрытия обеспечивает повышение его плотности, микротвердости с 180±20 HV до 230±15 HV за счет уплотнения, сварки по границам частиц, фиксацию быстрозакаленной структуры (размер кристаллитов 289.805 ± 0.005 Å), обеспечивает повышение коррозионной стойкости.