Фазовый состав, структура и свойства композитов на основе механосинтезированных порошковых сплавов системы Fe-B-C
В. А. Волковa,
И. А. Елькинa,
А. А. Чулкинаa,
С. Н. Паранинb,
В. В. Тарасовc,
И. С. Трифоновd a Физико-технический институт Уральского отделения РАН, 426000, г. Ижевск, Кирова, 132
b Институт электрофизики Уральского отделения РАН, 620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 106
c Институт механики Уральского отделения РАН, 426067, г. Ижевск, ул. Т. Барамзиной, 34
d Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова,
426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7
Аннотация:
На основе механосинтезированных порошковых сплавов состава Fe
$_{83}$(C
$_{1-X}$B
$_X$)
$_{17}$, Fe
$_{75}$(C
$_{1-X}$B
$_X$)
$_{25}$, (Х = 0,2 и 0,4) методом магнитного импульсного прессования (МИП) получены компактные наноструктурные композиты на основе бороцементита и феррита. Плотность компактов после МИП в зависимости от состава сплавов менялась от 80 до 83 % по отношению к расчетной плотности. Плотность увеличивалась с увеличением содержания феррита в сплавах, количество которого зависело от суммарного содержания С и В и времени механосплавления. Проведено исследование последовательности формирования структурно-фазовых состояний композитов на всех этапах их получения (механосинтез, компактирование, спекание). Показано, что для получения компактов можно использовать порошковые сплавы на стадии незавершенного механосплавления. Последующее дополнительное спекание при 800
$^{\circ}$С приводит к взаимодействию не прореагировавших при МС фаз с образованием бороцементита и карбоборида. После спекания в компактах с составами Fe
$_{83}$(C
$_{1-X}$B
$_X$)
$_{17}$ сохраняется 18 - 26 об. % феррита, их микротвердость составила 9,5 - 11,7 ГПa. Компаты составов Fe
$_{75}$(C
$_{1-X}$B
$_X$)
$_{25}$ полностью состояли из карбо-боридных фаз, их микротвердость изменялась от 13,8 до 14,9 ГПа. Несмотря на разницу в твердости компакты Fe
$_{83}$(C
$_{1-X}$B
$_X$)
$_{17}$ и Fe
$_{75}$(C
$_{1-X}$B
$_X$)
$_{25}$ показали близкую стойкость к абразивному изнашиванию.
Ключевые слова:
карбидостали, твердые сплавы, механосплавление, наноматериалы, карбиды, фазовые превращения, компактирование, спекание, микротвердость, износостойкость.
УДК:
54-185:54.055:(546.72+546.27):620.181.5:620.178
Первая страница:
PDF файл