Вплив умов отримання на структуру та властивості вольфрамових сплавів на основі композиційних порошків
Вантажиться...
Дата
2026
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Об’єкт дослідження – процес ущільнення композиційних порошків на основі вольфраму з покриттям міді та формування важких сплавів.
Предмет дослідження – вплив плакування частинок вольфраму міддю на характеристики процесів пресування та спікання, а також на мікроструктуру і теплофізичні властивості отриманих матеріалів. Мета роботи – вивчення впливу плакування та процесу консолідації
композиційних порошків вольфрам-мідь на структуру та властивості важких сплавів. Методи дослідження – хімічне осадження міді на частинки вольфраму, гідростатичне пресування, спікання у відновлювальному середовищі, скануюча електронна мікроскопія (СЕМ), рентгенофлуоресцентний аналіз, імпульсний метод визначення температуропровідності, а також аналітичне та чисельне моделювання процесу ущільнення з використанням класичних рівнянь Бальшина, Ждановича та Штерна і методу скінченних елементів. Досліджено процес хімічного осадження міді на вольфрамові частинки та встановлено, що сформоване покриття забезпечує рівномірний розподіл міді (4,6– 4,8 мас.%) і суттєво підвищує пластичність порошку вольфраму. Визначено вплив плакування на ущільнюваність композиційного порошку, показано зниження необхідного тиску пресування та зниження пористості пресовок за рахунок збільшення пластичності порошку.
Встановлено, що ефективне ущільнення плакованих порошків досягається при тисках до 550 МПа, а подальше підвищення тиску супроводжується переважно пластичною деформацією частинок. Після спікання за температури 1200 °C протягом 60 хв досягається зниження пористості до 8–10 %, що забезпечує формування щільної та однорідної структури. Моделювання процесу ущільнення показало, що рівняння Ждановича Г.М. та Штерна М.Б. найбільш точно описують поведінку композиційного порошку. Чисельне моделювання методом скінченних елементів підтвердило вплив мідного покриття на характер контактної взаємодії частинок і механізми їх деформації. На основі аналізу СЕМ-мікроструктури встановлено, що зразки, отримані з плакованого порошку, характеризуються найбільш рівномірним розподілом фаз, мінімальною кількістю дефектів та підвищеною структурною суцільністю. Показано взаємозв’язок між параметрами пресування, пористістю та теплофізичними властивостями матеріалу. Встановлено, що зі збільшенням тиску пресування спостерігається підвищення теплопровідності, що обумовлено зменшенням пористості та покращенням міжфазного контакту. Практична значущість роботи полягає в обґрунтуванні ефективності використання плакованих порошків для отримання важких вольфрамових сплавів із покращеними експлуатаційними характеристиками. Запропонований підхід може бути використаний при розробці матеріалів для відповідальних виробів у військовій, авіаційній та енергетичній галузях.
Опис
Ключові слова
важкі сплави, вольфрам, композиційні порошки, мікроструктура, плакування, пресування, скануюча мікроскопія, спікання, теплопровідність, ущільнення, хімічне осадження, heavy alloys, tungsten, composite powders, microstructure, plating, compaction, scanning microscopy, sintering, thermal conductivity, densification, chemical deposition
Бібліографічний опис
Музиченко, О. І. Вплив умов отримання на структуру та властивості вольфрамових сплавів на основі композиційних порошків : магістерська дис. : 132 Матеріалознавство / Музиченко Олексій Іванович. - Київ, 2026. - 112 с.