Остання редакція: 2016-08-17
Тези доповіді
Степанчук А.М., Клеков А.О., Деркач М.О.
Отримання плавлених карбідів деяких перехідних металів без підігріву розплаву
НТУУ, ”КПІ”, м. Київ, 030056, проспект Перемоги, 39;
Одним із перспективних для виготовлення зносостійких матеріалів можуть бути структурно-неоднорідні композиційні матеріали, висока зносостійкість яких визначається наявністю в них твердих гранул закріплених у в'язкій матриці [1–2]. В якості твердої складової доцільним є використовувати карбіди перехідних металів ІVа–VІа підгруп таблиці Д.І. Менделеєва, особливо в литому стані [3]. Тому вивчення умов отримання та властивостей тугоплавких сполук у литому стані досить актуальною задачею.
Отримання плавлених карбідів проводилось згідно методики висвітленій в роботі [3], без включення системи підігріву тигля.
Проводився металографічний, рентгенівський аналіз, вимірювалась мікротвердість та питомий електроопір, визначався хімічний склад отриманих плавлених карбідів. Деякі результати наведені на рисунку 1.
Аналізуючи отримані результати, можна відмітити, що практично всі досліджені карбіди при їх плавленні розкладаються з переважним випаровуванням вуглецю, що приводить до зменшення його вмісту в кінцевому продукті і, як наслідок, до зміни структури, фазового складу та властивостей (рис. 1). При цьому збільшення тиску газу при плавленні приводить до зменшення швидкості випаровування вуглецю і, тим самим, збільшенню його вмісту в плавлених карбідах. Повязана з цим зміна їх властивостей узгоджується з існуючими сучасними уявленнями про природу властивостей карбідів перехідних металів [4,5].
Плавлені карбіди NiC, ZrC, які мають широкі області гомогенності однофазні, а NbC, Mo2C і WC двофазні. Останні безпосередньо після плавлення вміщують фази Nb2C. α –MoC та W2C. Після відпалу, який проводили за температури 1900 – 22000С протягом 4-х годин з наступним охолодженням зі швидкістю 8 – 12 град./хв., всі карбіди однофазні, що може бути зумовлено взаємодією вільного вуглецю, який залишився під дією тиску газу, в розплаві з металом та відповідними карбідними фазами.
Таким чином, змінюючи умови отримання плавлених тугоплавких карбідів, можна отримувати їх з наперед заданими властивостями у залежності від подальшого застосування.
Література
1. Войнов Б. А. Зносостойкие сплавы и покрытия. – М.: Машиностроение, 1980. – 120 с.
2. Shan-Ping Lua, Oh-Yang Kwona, Yi Guob . Wear behavior of brazed WC/NiCrBSi(Co) composite coatings // Wear, 2003. – P. 421-428.
3. Степанчук А. Н. Прочностные и абразивные свойства плавленых тугоплавких соединений и инструментальных материалов на их основе // Современные спеченные твердые сплавы: Сб.научных. трудов /Под общ. ред. Н. В. Новикова. – К.: ИСМ им. В. Н. Бакуля НАН Украины, 2008. – 344 с.
4. Самсонов Г. В., Упадхая Г. Ш., Нешпор В. С. Физическое материаловедение карбидов. – К.: Наукова думка, 1974. – 455 с.
5. Самсонов Г. В., Прядко И. Ф., Прядко Л. Ф. Конфигурационная модель вещества. – К.: Наук. думка, 1971. – 232 с.