Введение к работе
Актуальность работы. Аморфные металлические сплавы обладают уникальным комплексом свойств, сочетая высокую прочность с хорошей пластичностью, имеют аномально высокие коррозионные, акустические, радиационные и магнитные свойства. В настоящее время аморфные металлические материалы находят практическое применение в основном в виде лент для сердечников трансформаторов,, магнитных головок, магнитных экранов и др.
Однако получение аморфного материала только в виде ленты ограничивает его использование и ставит задачу получения массивных изделий.
Одним из перспективных методов получения массивных изделий из аморфных металлических материалов является компактирование взрывом. Однако его промышленное использование сдерживается недостатком информации по ряду вопросов динамического прессования, а также влияния взрывного воздействия на структуру и свойства аморфных сплавов. В числе таких вопросов можно выделить критерии сохранения аїлорфности, роль специфики структуры и формы частиц порошка, связь между параметрами прессования, структуро? и свойствами образцов и др.
Цель работы: Создание аморфного материала в виде массивных изделий, обладающего высокими прочностными и антикоррозионными свойствами .для его использования в качестве антифрикционного и электрохимического материала в химической и фармацевтической промышленности.
В качестве исходного материала был- выбран порошок сплава Ре70^гЮ^13^7 ' обладающий в виде лент высокими механическими и коррозионностойкі'.ми свойствами. ,
В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:
- установить влияние технологических параметров взрывного
прессования (энерговыделение, давление ударного сжатия и дис
персность порошка) на комплекс физико-механических (плотность,
твердость, микротвердость, прочность) и эксплуатационных (изно
состойкость, коррозионная стойкость) свойств компактов сплава
Се70СгЮР13С7 »
- исследовать механизм ударно-воднового спекания аморфного,
порошка;
- исследовать фазовый состав, макро- и микроструктуру полу
ченных образцов, их зависимость от технологических параметров
компактирования и его влияние на изучаемые свойства.
Научная новизна:
1. Установлено, что взрывное прессование аморфных порошков яв
ляется причиной ориентированного выделения кристаллов фазы на ос
нове оСРе преимущественно плоскостями ,типа {ПО} параллельно
поверхности частицы, независимо от того, происходит ли нагрев
во время прессования или при последующем отжиге аморфных образцов.
-
Компактирование порошков сплава ^70^10^13^7 в исследуемом интервале давления (1-3 ГПа) происходит по механизму жидкофаз-. ного спекания. Количество межчастичной (расплавляемой) зоны в основном определяется дисперсностью исходного порошка.
-
Массоперенос в процессе ппекания при взрывном прессовании аморфного порошка осуществляется во время прохождения ударнг'Ч волны. Анализ концентрационных профилей распределения элементов в межчастичной 'зоне показал, что они перемещаются через жидкую фазу на расстояниях 10-100 мкм и через твердую фазу - до 8 мкм.
Практическая ценность: В соответствии с поставленной целью в работе была создана основа технологии получения массивного
аморфного материала, обладающего комплексом прочностных, износостойких и коррозионностойких свойств выше соответствующего комплекса свойств, используемых в настоящее время кристаллических материалов и практически нэ уступающих свойствам аморфной ленты данного состава. В частности показано, что:
1. Наилучшие прочностные характеристики ( G>b » 300 МРа,
А/1/= 700 МРа) достигаются при исходных размерах порошков
d > 0,075 ю и давлении ударного сжатия ~ 3 ГПа.
-
Прочность на сжатие практически не зависит от направ* ления приложения нагрузки.
-
Износостойкость компактов в условиях трения в масле в 1,5 раза превышает износостойкость образцов из стали УІ0А после термообработки.
-
Наилучшие коррозионные электрохимические свойства образцов получаются при компактировании давлением ^1,5 ГПа порошков фракции 0.075 < О. <. 0,160 мм.
На защиту выносятся:
-
Зависимости структуры и, свойства анорфных компактов сплава Pe^QCrjQP-j^Cr, от дисперсности исходного порошка;
-
Влияние механической текстуры насыпки и прохождения ударной волны на ориентировку, частиц в образцах,*
-
Зависимость фазового состава компактов от давления ударного сжатия в порошке.
-
Механизм массоперекоса при компактировании.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Всесоюзном симпозиуме "Физика аморфных магнетиков" (Красноярск, и'онь I9S9 г.), Юбилейной научной-сессии ТУ-Русе (Болгария, сент. IK3 г., Юбилейной научной конференции "?-5 лет СКБ ГИТ СС АН СССР" (Новосибирск, ноябрь I9P9 г.), Международном сичпезчу-
_ 6 -
ме по химии ударных волн и У Всесоюзном совещании по детонации (Красноярск, август 1991 г.).
Публикации. Основные результаты изложены в пяти печатных работах..
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и библиографического списка из 91 наименования. Работа изложена на 92 страницах машинописного текста, содержит 31 рисунок и 5 таблиц.
