CC BY
88
Секция
«ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ»
УДК 621.762
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАЗМОЛА НА СВОЙСТВА ПОЛУЧЕННОЙ СМЕСИ СОСТАВА Ni-Cr-Si-Fe-C-Mg
А. В. Агапова, Л. В. Толстова Научный руководитель - А. А. Кузина
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва Российская Федерация, 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34 E-mail: [email protected], [email protected]
Исследована механоактивация порошков системы Ni-Cr-Si-Fe-C-Mg, предназначенных для приготовления компактов с относительной плотностью не менее 75 %, используемых для последующего спекания в вакуумной печи, с целью изучения возможности получения и практического применения термопар из порошков данной системы заданного химического состава.
Ключевые слова: размер частиц, насыпная масса, текучесть, порошок никеля, механическое измельчение.
THE STUDY OF GRINDING PARAMETERS INFLUENCE ON THE PROPERTIES OF THE RECEIVED MIX OF COMPOSITION Ni-Cr-Si-Fe-C-Mg
A. V. Agapova, L. V. Tolstova Scientific Supervisor - A.A. Kuzina
Samara National Research University 34, Moskovskoe shosse, Samara, 443086, Russian Federation E-mail: [email protected], [email protected]
The mechanoactivation of the systems powders Ni-Cr-Si-Fe-C-Mg, intended for preparation of the compacts with a relative density not less than 75 %, used for the subsequent sintering in the vacuum furnace, in order to study the possibility of obtaining and application thermocouples from powders of the system given the chemical composition, is investigated.
Keywords: size of particles, bulk weight, fluidity, nickel powder, mechanical crushing.
Как известно, механоактивация представляет собой процесс образования химически активного вещества путем механического измельчения. Особенность этого метода заключается в том, что с его помощью легко достигается предельная степень измельчения кристаллитов. Изменяя режимы и среду механоактивации, можно изменять характеристики материалов, получать новые материалы и фазы [1]. Механоактивация порошковых смесей, как метод высокоэнергетического механического воздействия, позволяет не только производить их измельчение и активацию, но в некоторых случаях осуществлять и механическое легирование, и механический синтез [2; 3].
В данной работе исследовались порошки системы Ni-Cr-Si-Fe-C-Mg. Для приготовления порошков системы Ni-Cr-Si-Fe-C-Mg применялась механоактивация исходных порошков: карбонильного никеля со средним размером частиц 10...25 мкм, хрома со средним размером частиц 15...30 мкм, кремния со средним размером частиц 25.90 мкм, карбонильного железа со средним размером частиц 2.5 мкм, графита со средним размером частиц 35.100 мкм и магния со средним размером частиц 60.130 мкм.
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2016. Том 1
Механоактивация проводилась в планетарной мельнице «Пульвергоетте-5» в течение 5 и 15 минут со скоростью 300 об./мин. В качестве мелющих тел использовались твердосплавные шары диаметром 10 мм. Соотношение массы шаров к массе порошковой смеси 4:1.
В процессе механоактивации исходных порошковых материалов происходит изменение дисперсности и гранулометрического состава частиц (изменяются форма и распределения частиц): с увеличением времени механоактивации насыпная масса и средний размер порошковых частиц уменьшаются. Однако все полученные порошковые композиции не обладают текучестью в виду малого размера частиц.
После 5 минут обработки исходных порошков в планетарной мельнице частицы имеют в основном осколочную форму, однако незначительное количество частиц имеют иррегулярные очертания; после механоактивации в течение 15 минут частицы порошков приобретают в основном близкую к сферической форму, однако незначительное количество частиц имеют осколочную форму.
В процессе механоактивации металлических порошков наряду с измельчением частиц происходит деформация кристаллической решетки металла, вследствие чего возникает пространственная и энергетическая неоднородность поверхности, что приводит к увеличению дефектности и энергонасыщенности за счет пластического деформирования и дробления. Накопленная частичками порошка в процессе механоактивации энергия выделяется в технологическом процессе получения на основе порошка материала путем газопламенного напыления [3], сплавления, спекания как традиционного [4], так и селективного лазерного спекания (плавления) [5], оказывая существенное влияние на свойства конечного продукта.
Библиографические ссылки
1. Ермилов А. Г., Богатырев Е. В. Предварительная механоактивация. М. : Изд. дом МИСиС, 2012. 135 с.
2. Калошкин С. Д., Чердынцев В. В., Данилов В. Д. Механоактивационное получение квазикристаллических порошковых сплавов системы Al-Cu-Fe и материалов на их основе // Кристаллография. 2007. Т. 52. С. 5-8.
3. Структура и свойства механоактивированных композиционных материалов Al / квазикристалл Al-Cu-Fe / В. В. Чердынцев, С. Д. Калошкин, И. А. Томилин и др. // ФММ. 2007. Т. 104. С.25-29.
4. Русинов П. О., Бледнова Ж. М. Влияние механической активации порошков из материалов с эффектом памяти формы на структуру и свойства поверхностных слоев при высокоскоростном газоплазменном напылении [Электронный ресурс]. URL: http://science-bsea.bgita.ru/2015/mashin_2015_21/ rusinov_vl.htm (дата обращения: 03.03.2016).
5. Влияние режимов механоактивации на структуру и свойства порошков-прекурсоров системы медь-олово и сплавов, спеченных на их основе / П. А. Витязь, В. И. Жорник и др. // Вестник Витебск. гос. ун-та. 2014. № 26. С. 110-120.
© Агапова А. В., Толстова Л. В., 2016
