Закономірності формування структури та експлуатаційних властивостей носостійких композиційних матеріалів з карбідів перехідних металів та самофлюсівних сплавів
| dc.contributor.author | Шевчук, Максим Борисович | |
| 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 | 2015-11-20T12:49:29Z | |
| dc.date.available | 2015-11-20T12:49:29Z | |
| dc.date.issued | 2015 | |
| dc.description.abstracten | Dissertation for the degree of candidate of technical sciences, specialty 05.16.06 –Powder metallurgy and composite materials. – National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, Kyiv, 2015. Properties and processing characteristics of granules from solid refractory compounds (SRC) that depends of methods for their obtention were studied. It was demonstrated that the main condition for the creation of such composition material (CM) is usage as a metal binder iron based self-fluxing alloys (SFI). The wetting process in different atmospheres of SRC and their alloys by SFI were studied for the first time. It has been established that the SFI vis-a-vis other metals and alloys wets out SRC in air. Interaction processes of SFI with SRC and hard alloys of the types VK and TK was studied. It has been established that interaction processes give rise to forming of the transition zone on the SRC–SFI contact boundary, thereby decreasing properties gradient there on that acts to rise of mechanical characteristics of CM and their performance characteristics in general. Processes of producing of composite materials by impregnation of the churlish component with SFI were studied. We developed physical and mathematical models for production of CM and thick coatings therefrom involving carbide wastes by impregnation with simultaneous parts casting and rotorforming. The properties of CM with SRC and SFI were studied. It is found the integral reletion between wear and pellets size in the strengthening phase due to the impact on this process of parent phase of strengthening phase. CM hardening by dispersed solid components wear products of. It is shown that the most gasabrasive wear resistance have compositions which include alloy SRC (relit). | 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, 2015. Работа посвящена разработке теоретических и технологических основ формирования структуры и свойств композиционных материалов методом пропитки, который позволяет конструировать композицию, сочетающую прочность и износостойкость керамической фазы с пластичной, вязкой, трещиноустойчивой основой. В этом отношении перспективными материалами могут быть композиционные мате-риалы (КМ) с участием карбидов переходных металлов (КПМ), отходов твердых сплавов и самофлюсующихся сплавов на основе железа (СФЖ). Проведены исследования свойств и технологических характеристик гранул из КПМ в зависимости от метода их получения, важных при создании износостойких КМ. Показано, что важным условием создания таких КМ является использование в качестве металлической связки СФЖ, который имеет ряд существенных преимуществ перед другими широко используемыми сплавами (бронза, мельхиор, быстрорежущие сплавы и др.). СФЖ имеет температуру плавления в пределах 1030–1150 °С, хорошо смачивает подавляющее большинство КПМ, имеет твердость в пределах 40–60 НRС и дает возможность синтезировать композиции на воздухе. Впервые изучен процесс смачивания в различных газовых средах расплавами СФЖ поверхностей КПМ, сплавов на их основе. Установлено, что расплав СФЖ, в отличие от расплавов других металлов и сплавов, смачивает КПМ на воздухе. Исследованы процессы взаимодействия СФЖ с КПМ и твердыми сплавами марок ВК, ТК. Установлен механизм взаимодействия, согласно которому на начальном этапе взаимодействия происходит миграция расплава самофлюсующегося сплава в тугоплавкие соединения по границам зерен и субграницам с их последующим отделением друг от друга, растворением и перекристаллизацией через расплав. На этапе охлаждения из расплава в слоях СФЖ выделяются колонии эвтектик, размеры и форма которых зависят от времени и температуры взаимодействия. Установлено, что процессы взаимодействия способствуют образованию переходной зоны на границе контакта КПМ–СФЖ и тем самым уменьшению градиента свойств на ней, что способствует повышению механических характеристик КМ и их эксплуатационных характеристик в целом. Разработаны теоретические основы получения КМ и толстослойных покрытий из них с участием КПМ, отходов твердых сплавов пропиткой с одновременным литьем деталей и центробежной пропиткой. При пропитке с одновременным литьем деталей теоретические расчеты базировались на теории теплопроводности и закономерностях внешнего теплообмена, которые учитывали процессы теплопередачи, поглощения тепла формой и рассеиванием тепла в окружающую среду. На основе разработанной модели было рассчитано количество тепла, необходимого для нагрева легкоплавкого материала до заданной температуры (температура плавления + перегрева). При центробежной пропитке были теоретически определены и экспериментально подтверждены оптимальные свойства исходных гранул (размер, гранулометрический состав) и условия создания покрытий (скорость вращения, температура) для получения материалов с заданными свойствами. Установлена адекватность теоретических и экспериментальных данных. Изучены свойства КМ с участием КПМ и СФЖ. Установлено, что интегральная твердость и износостойкость при абразивном износе КМ зависят от их состава, условий получения и эксплуатации. Установлена экстремальная зависимость износа от размера гранул, обусловленная влиянием на процессы износа упрочняющего эффекта металлической составляющей КМ дисперсными продуктами износа упрочняющей фазы. Показано, что наибольшую износостойкость при газоабразивном износе имеют композиции, в состав которых входят литые КПМ (релит). Разработан и реализован способ получения КМ с КПМ, отходами твердых сплавов марок ВК, ТК с СФЖ, который может найти широкое применение в горно-добывающей, металлургической и строительной промышленности для изготовления износостойких элементов деталей машин и механизмов, работающих в условиях абразивного износа. | 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», Київ, 2015. Досліджено властивості та технологічні характеристики гранул із карбідів перехідних металів (КПМ) залежно від методу їх отримання. Показано, що важливою умовою створення таких композиційних матеріалів (КМ) є використання як металевої зв’язки самофлюсівного сплаву на основі заліза (СФЗ). Уперше вивчено процес змочування в різних газових середовищах розплавами СФЗ поверхонь КПМ і сплавів на їх основі. Встановлено, що розплав СФЗ, на відміну від розплавів інших металів та сплавів, змочує КПМ на повітрі. Досліджено процеси взаємодії СФЗ із КПМ і твердими сплавами марок ВК, ТК. Встановлено, що процеси взаємодії сприяють утворенню перехідної зони на межі контакту КПМ–СФЗ і, тим самим, зменшенню градієнта властивостей на ній, що сприяє підвищенню механічних характеристик КМ та їх експлуатаційних характеристик у цілому. Вивчено процеси отримання композиційних матеріалів просочуванням тугоплавкої складової розплавами СФЗ. Розроблено фізичні та математичні моделі одержання композиційних матеріалів і товстошарових покриттів із них за участю відходів твердих сплавів просочуванням з одночасним литтям деталей і відцентровим формуванням. Вивчено властивості композиційних матеріалів за участю КПМ і СФЗ. Встановлено екстремальну залежність зношування від розміру гранул зміцнюючої фази, що зумовлена впливом на цей процес зміцнення матричної фази КМ дисперсними продуктами зношування зміцнюючої фази. Показано, що найбільшу зносостійкість при газоабразивному зношуванні мають композиції, до складу яких входять литі КПМ. | uk |
| dc.format.page | 26 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/13920 | |
| 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 : 621.793 | uk |
| dc.title | Закономірності формування структури та експлуатаційних властивостей носостійких композиційних матеріалів з карбідів перехідних металів та самофлюсівних сплавів | 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 |