Спрямовано армовані композиційні матеріали систем Mo- Si-В, WC-W2C поліфункціонального призначення
| dc.contributor.author | Троснікова, Ірина Юріївна | |
| dc.contributor.degreedepartment | високотемпературних матеріалів та порошкової металургії | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | інженерно-фізичний | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2014-12-12T11:53:35Z | |
| dc.date.available | 2014-12-12T11:53:35Z | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.description.abstracten | Dissertation for the degree of candidate of technical sciences in the field of powder metallurgy and composite materials – 05.16.06. National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute», Kiev, 2014. The work is dedicated to creation of reinforced composite materials with high strength and hardness multifunctional purpose through process management structure formation during directional solidification of eutectic alloys of Mo-Si-B, WC-W2C. The diagram of fusibility of MoSi2-MoB2 quasi-binary systems has been built. Mechanical properties of eutectic alloy were investigated, it was found that reinforced composites have higher strength and lower values of high-temperature creep. The effect of cooling rate on the microstructure, phase composition, morphology and the stress-strain state phase components, mechanical properties of doped and undoped relit it was found. It is found that the increase in hardness is 1.5 times and 2-4 times the strength of relit, which is used on an industrial scale for the hardening of machine parts and mechanisms operating under abrasive wear and high contact loads, caused the formation of the character of the structure, size and tensions deformed state of phase components.The influence of alloying additions of molybdenum (5, 10, 20 wt.%) on the structure, stress-strain state, phase composition and size of phase components in alloys of the WC-W2C was investigated. It is found, that the addition of molybdenum in an amount of 5 wt. % leads to increases the microhardness for 30% and wear resistance of relit 2-3 times compared to undoped. The increased molybdenum content in alloys based on WCW2C changes the phase composition and increases compression stress in the matrix phase W2C and stretching of inclusions WC, (Mo,W)2C and Mo2C. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.16.06. – Порошковая металлургия и композиционные материалы. Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2014 г. Работа посвящена созданию армированных композиционных материалов с повышенной прочностью и твердостью полифункционального назначения путем управления процессами формирования структуры при направленной кристаллизации эвтектических сплавов систем Mo-Si-В, WC-W2C. Исследовано влияние кинетических параметров на микроструктуру, фазовый состав и свойства композитов системы Mo-Si-B. Установлено взаимодействие между диборидом и дисилицидом молибдена, которое описывается диаграммой состояния эвтектического типа с практически нерастворимыми в твердой фазе компонентами. Сплав с содержанием 18 мас.% МоB2-МоSi2 и Тпл.=1650°С является эвтектическим. Показано, что микроструктура направлено закристаллизированного композита представляет собой матрицу из МоSi2, армированную волокнами МоB2. Ориентация волокон изменяется в зависимости от скорости кристаллизации от хаотично ориентированных до ориентированных вдоль направления кристаллизации. Методами микрорентгеноспектрального и рентгенофазового анализов обнаружено образование низших боридов молибдена, что объясняется изменением соотношения между концентрациями атомов Мо и B в расплаве вследствие более быстрого испарения последнего. Исследовано влияние скорости охлаждения на микроструктуру, фазовый состав и свойства сплавов системы WC-W2C, полученных путем оплавления прессовок электронным лучом (скорость охлаждения 103 град/с) и распылением вращающегося электрода (скорость охлаждения 105 град/с), изготовленного переплавкой смеси порошков в печи Таммана (скорость охлаждения 102 град/с) с последующим выливанием в графитовую форму. Методами оптической и растровой электронной микроскопии установлено, что с увеличением скорости охлаждения от 102 до 103 град/с удлиненные пластины и стержни меняют свою морфологию на дендритную с ветвями 1 и 2 порядка, а при максимальной скорости охлаждения (105 град/с) формируется ячеистая структура, где имеются дендриты только 1 порядка. Такой процесс формирования структуры свидетельствует о том, что с увеличением скорости кристаллизации увеличивается концентрационное переохлаждение в расплаве на фронте роста кристалла. Методами рентгенофазового и рентгеноструктурного анализов выявлено, что увеличение скорости охлаждения при кристаллизации из расплава приводит к уменьшению размеров областей когерентного рассеивания для матрицы – W2C в 3 раза, для включений – WC и WC1-х в 2 раза и к увеличению в 2,5 раза напряжений сжатия в матричной фазе и в 2 раза напряжений растяжения во включениях. Установлено, что увеличение твердости в 1,5 раза и в 2–4 раза прочности релита, который применяется в промышленных масштабах для упрочнения деталей машин и механизмов, работающих в условиях абразивного износа и высоких контактных нагрузок, обуславливается характером формирования структуры, размером и напряженно-деформированным состоянием фазовых составляющих. В работе проведено исследование влияния скорости охлаждения на микроструктуру, фазовый состав и свойства легированного релита (легирующие добавки – B4C, TiB2, NbC, VC, Mo, Cr3C2), так как процесс кристаллизации зависит от температуры плавления эвтектического сплава и может изменяться путем легирования. Поэтому в качестве легирующих добавок к исходной шихты релита было введено такие тугоплавкие соединения, которые снижают температуру плавления и расширяют интервал кристаллизации расплава релита, что в свою очередь изменяет время кристаллизации и, как следствие, влияет на структуру. Выявлено, что наиболее плотные порошки получены при легировании молибденом. Установлено, что микротвердость релита, легированного молибденом, повышается более, чем на 40%, а прочность возрастает в 2 раза по сравнению с нелегированным релитом, что можно объяснить изменением области существования твердых растворов и температурного интервала кристаллизации. Исследовано влияние легирующей добавки молибдена в количестве 5, 10, 20мас.% на структуру, напряженно-деформированное состояние, фазовый состав и размер фазовых составляющих сплавов системы WC-W2C. Увеличение содержания молибдена в сплавах на основе WC-W2C приводит к изменению фазового состава и к увеличению (в 4 раза) напряжений сжатия в матричной фазе W2C и растяжения (в 2 раза) во включениях WC, (Mo,W)2C и Mo2C. Показано, что с увеличением содержания молибдена в сплаве размеры областей когерентного рассеивания уменьшаются для фаз включений на 25%, а для матричной фазы в 1,5 раза. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.16.06. – Порошкова металургія та композиційні матеріали. Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», м. Київ, 2014 р. Робота присвячена створенню армованих композиційних матеріалів з підвищеною міцністю та твердістю поліфункціонального призначення шляхом керування процесами формування структури під час спрямованої кристалізації евтектичних сплавів систем Mo-Si-В, WC-W2C. Побудована діаграма плавкості квазібінарної системи MoSi2-MoВ2, досліджено вплив кінетичних параметрів на мікроструктуру, фазовий склад та властивості евтектичного сплаву системи MoSi2-MoВ2. Встановлено, що армовані композити мають вищу міцність та нижчі значення високотемпературної повзучості. Встановлено вплив швидкості охолодження на мікроструктуру, фазовий склад, морфологію та напружено-деформований стан фазових складових, механічні властивості легованого та нелегованого реліту. Синтезовано нові композиційні об’ємно армовані матеріали, що представляють собою матрицю із W2C, армовану волокнами WC, що має в 1,5 рази вищу твердість, в 2 рази міцність та в 3 рази зносостійкість; а також реліт, легований молібденом, у якого на 30-35 % вища твердість, в 1,5-2 рази міцність та на 40-50 % зносостійкість. | uk |
| dc.format.page | 22 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/9775 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 621.762:[669.018.45+669.018.256 | uk |
| dc.title | Спрямовано армовані композиційні матеріали систем Mo- Si-В, WC-W2C поліфункціонального призначення | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.16.06 – порошкова металургія та композиційні матеріали | uk |