ЭКиП № 11, 2018

ЭКиП № 10, 2018

Все новости

ПМ 2015, №4

ПРОЦЕССЫ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВА ПОРОШКОВ

Агеева Е.В., Хорьякова Н.М., Пикалов С.В., Агеев Е.В. Состав, структура и свойства медного электроэрозионного порошка, полученного в среде керосина

УДК 621.762.27

DOI dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2015-4-4-8

Представлены результаты исследования элементного состава, структуры и физических свойств медных порошковых материалов, полученных методом электроэрозионного диспергирования (ЭЭД) в среде керосина из отходов медной проволоки электротехнической чистоты. Для ЭЭД токопроводящих материалов использована оригинальная установка, разработанная авторами (патент 2449859 РФ). С помощью лазерного анализатора «Analysette 22 NanoTec» установлено, что средний размер частиц порошка составляет 33,56 мкм. Рентгеноспектральным микроанализом определено содержание основных элементов в порошке – 79,5 % Cu, 17,7 % С и 2,0 % О. Результаты электронной микроскопии исследованного порошка показали, что его составляют частицы правильной (сферической или эллиптической) и неправильной (конгломераты) формы, а также осколочного вида.

Агеева Е.В. – канд. техн. наук, доцент кафедры фундаментальной химии и химической технологии ЮЗГУ (305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94). Тел.: (4712) 32-68-79. E-mail: ageevа­ev@yandex.ru.

Хорьякова Н.М. – аспирант, препод. кафедры автомобилей, транспортных систем и процессов ЮЗГУ. E-mail: natali030119891@yandex.ru.

Пикалов С.В. – канд. техн. наук, доцент той же кафедры. E-mail: drevojog@gmail.com.

Агеев Е.В. – докт. техн. наук, доцент, рук­ль науч.-образ. центра «Порошковая металлургия и функциональные покрытия» ЮЗГУ. E-mail: ageev_ev@mail.ru.

Ageeva E.V., Нoryakova N.M., Pikalov S.V., Ageev E.V. Composition, structure, and properties of copper electroerosion powder formed in the kerosene medium

УДК 621.762.27

DOI dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2015-4-4-8

The results of studying the elemental composition, structure, and physical properties of the copper electroerosion powder material fabricated by electroerosion dispersing (EED) in kerosene from rejects of copper wire of the electrotechnical grade are presented. An original home-made installation (RF Patent No. 2449859) was used for EED of conducting materials. It is established using an Analysette 22 NanoTec laser analyzer that the average size of the powder particle is 33,56 µm. The electron probe microanalysis showed that the content of main elements in powder is 79,5 % Cu, 17,7 % C and 2,0 % O. The results of electron microscopy of studied powder showed that it is constituted by regularly shaped (spherical or elliptical), irregularly shaped (conglomerates) particles, and fragmentary-shaped particles.

Ageeva E.V. – Cand. Sci. (Tech.), associate prof. of Department of fundamental chemistry and chemical engineering, Southwest State University (SWSU) (305040, Kursk, 50 years of October str., 94). Tel.: (4712) 32-68-79. E-mail: ageevа­ev@yandex.ru.

Horyakova N.M. – graduate student, lecturer of Department of vehicles, transport systems and processes, SWSU. E-mail: natali030119891@yandex.ru; 79103114369@yandex.ru.

Pikalov S.V. – Cand. Sci. (Tech.), associate prof. of Department of vehicles, transport systems and processes, SWSU. E-mail: drevojog@gmail.com.

Ageev E.V. – Ph.D., associate prof., head of the Scientific-Educational Center «Powder metallurgy and functional coatings», SWSU. E-mail: ageev_ev@mail.ru.

Ключевые слова:
медные отходы, медь, керосин, электроэрозионное диспергирование, получение порошков, гранулометрический состав, рентгеноспектральный микроанализ, форма и морфология частиц порошков, copper rejects, copper, kerosene, electroerosion dispersing, preparation of powders, granulometric composition, electron probe microanalysis, shape and morphology of powder particles

ТЕОРИЯ И ПРОЦЕССЫ ФОРМОВАНИЯ И СПЕКАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Анциферов В.Н., Гилев В.Г. О роли объемных и массовых эффектов реакций в процессах реакционного спекания

УДК 621.762

DOI dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2015-4-9-20

Обсуждаются особенности получения керамических пористых и плотных композиционных материалов на основе соединений системы Si–C–O–N с участием химических реакций и образованием новых фаз. Предпринята попытка анализа сравнительно новых технологий в терминах, развитых в ранних работах по реакционному спеканию нитрида, карбида и оксинитрида кремния. Показано, что подход к реакционному спеканию, заключающийся в выборе перспективных реакционных систем с учетом объемных эффектов реакций, протекающих в ходе получения материала, может быть распространен на случай получения пористых и высокопористых материалов. Если для получения плотных материалов применяются реакционные системы с положительными объемными эффектами, то при создании высокопористых материалов могут быть использованы реакционные системы с отрицательными объемными эффектами.

Анциферов В.Н. – докт. техн. наук, проф., акад. РАН, научный рук­ль Научного центра порошкового материаловедения ПНИПУ  (614990, г. Пермь, Комсомольский пр-т, 29). E-mail: director@pm.pm.pstu.ac.ru.

Гилев В.Г. – канд. техн. наук,  ст. науч. сотр. этого Центра. E-mail: Xray@pm.pstu.ac.ru.

Antsiferov V.N., Gilev V.G. The role of bulk and mass effects of reactions in reaction sintering processes

УДК 621.762

DOI dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2015-4-9-20

Peculiarities of fabrication of ceramic porous and dense composite materials based on compounds of the Si–C–O–N system with the participation of chemical reactions and formation of new phases are discussed. An attempt to analyze the relatively new technologies in terms developed in earlier works on reaction sintering of silicon nitride, carbide, and oxynitride is undertaken. It is shown that the approach to reaction sintering, which includes the selection of promising reaction systems allowing for bulk effect of reactions occurring in the course of material fabrication can be extended to the case of obtaining porous and highly porous materials. In contrast to the case of fabrication of reaction dense materials, where systems with positive bulk effects are used, the reaction systems with negative bulk effects can be used when fabricating highly porous materials.

Antsiferov V.N. – Dr. Sci. (Tech.), prof., acad. of the Russian Academy of Sciences,  Director of Research Centre Powder Materials Science of Perm National Research Polytechnic University (PNRPU) (614990, Russia, Perm, Komsomolsky pr., 29). E-mail: director@pm.pm.pstu.ac.ru.

Gilev V.G. – Cand. Sci. (Tech.), senior researcher, Research Centre of Powder Materials Science (Powder Metallurgy Department), PNRPU. E-mail: Xray@pm.pstu.ac.ru.

Ключевые слова:
нитрид кремния, карбид кремния, сиалоны, реакционное спекание, silicon nitride, silicon carbide, sialons, reaction sintering

ТУГОПЛАВКИЕ, КЕРАМИЧЕСКИЕ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Иванов Д.А., Ситников А.И., Иванов А.В., Шляпин С.Д. Использование алюминиевой пудры ПАП-2 для изготовления порошковых композиционных материалов: особенности технологии, структуры и физико-механические свойства композитов. Часть 1. Технологические подходы, обеспечивающие создание композиционных материалов, и применяемые методики для определения их физико-механических свойств

УДК 621.762.8 : 621.9 : 669.713.6

DOI dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2015-4-21-27

Получены композиты: Al/Al2O3 (керметная слоистая матрица) – наполнитель (дискретные металлические волокна, дюралевая стружка, частицы графита, зерна электрокорунда, каолиновые волокна, сферолиты технического глинозема). Для формирования слоистой керметной матрицы использовали промышленно производимую алюминиевую пудру ПАП-2, состоящую из чешуйчатых частиц со стеариновым покрытием (удельная поверхность пудры – 4,1322 м2/г, размеры ее частиц варьируются от 0,03 до 10 мкм). С целью создания композитов применяли следующие основные технологические операции: термообработка пудры ПАП-2 на воздухе для выжига стеарина с поверхности частиц и его замены на пассивирующую алюмооксидную пленку, смешивание полученного порошкового продукта с наполнителем, прессование и реакционное спекание порошковых заготовок в режиме фильтрационного горения на воздухе. Для изготовления композита Al/Al2O3–С предложен новый подход, в основе которого лежит химическая реакция «омыления» стеарина. Она протекает между стеарином на поверхности алюминиевых частиц и едким натром – продуктом гидролиза разбавленного жидкого стекла, вводимого в исходную пудру. Продукты реакции (стеарат натрия и глицерин) при последующей термообработке на воздухе разлагаются с образованием коксового остатка на поверхности частиц. Физико­механические свойства композитов определяли с использованием стандартных и общепринятых методик.

Иванов Д.А. – канд. техн. наук, доцент кафедры материаловедения и технологии обработки материалов РГТУ–МАТИ им. К.Э. Циолковского (121552, г. Москва, ул. Оршанская, 3). E-mail: dali_888@mail.ru.

Ситников А.И. – канд. техн. наук, ст. науч. сотр. лаборатории новых технологий керамики № 27 Института металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (119991, г. Москва, Ленинский пр-т, 49). E-mail: alexei.sitnikov@gmail.com.

Иванов А.В. – инженер той же кафедры РГТУ–МАТИ им. К.Э. Циолковского. E-mail: aleksandr.ivanov@gmail.com.

Шляпин С.Д. – докт. техн. наук, профессор той же кафедры РГТУ–МАТИ им. К.Э. Циолковского. E-mail: sshliapin@yandex.ru.

Ivanov D.A., Sitnikov A.I., Ivanov A.V., Shlyapin S.D. The use of PAP-2 aluminum dust to fabricate powder composite materials: the features of technology, structure and physicomechanical composites. Part 1. Manufacturing approaches that provide the creation of composite materials and applied procedures for determining their physicomechanical properties

УДК 621.762.8 : 621.9 : 669.713.6

DOI dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2015-4-21-27

Composites Al/Al2O3 (lamellar cermet matrix)–filling agent (discrete metallic filaments, duralumin chips, graphite particles, fused corundum grains, kaolin filaments, and technical alumina spherolites) are fabricated. Industrially produced PAP-2 aluminum powder, which consists of scaled particles with stearin coating (specific surface of the powder is 4,1322 m2/g, its particle sizes vary from 0,03 to 10 µm), was used to form the lamellar cermet matrix. In order to form the composites, the following production operations were used: heat treatment of PAP-2 powder in air to burn-out stearin from the particle surface and substitute it by alumina film, mixing the formed powder product with the filling agent, pressing, and reaction sintering the powder billets in a filtration burning mode in air. A new approach based on the chemical reaction of stearin saponification is proposed to fabricate the Al/Al2O3 composite. In this reaction, stearin on the surface of aluminum particles reacts with caustic soda resulted from the hydrolysis of diluted liquid glass introduced into initial powder. The reaction products (sodium stearate and glycerin) decompose during subsequent heat treatment in air with the formation of coke residue on the particle surface. Physicochemical properties of composites were determined using standard and generally accepted procedures.

Ivanov D.A. – Cand. Sci. (Tech.), associate prof., Department of materials science, Russian State Technological University n.a. K.E. Tsiolkovsky (RSTU–MATI). E-mail: dali_888@mail.ru.

Sitnikov A.I. – Cand. Sci. (Tech.), senior researcher of the Institute of Metallurgy and Material Science n.a.. A.A. Baykov of RAS (119991, Moscow, Leninsky prospect, 49). E-mail: alexei.sitnikov@gmail.com.

Ivanov A.V. – engineer of the Department of materials science, RSTU–MATI. E-mail: aleksandr.ivanov@gmail.com.

Shlyapin S.D. – Dr. Sci. (Tech.), prof., Department of materials science, RSTU–MATI. E-mail: sshliapin@yandex.ru.

Ключевые слова:
алюминиевая пудра ПАП-2, слоистый композиционный материал, кермет Al/Al2O3, шихта, гранулирование, прессование, реакционное спекание, фильтрационное горение, PAP-2 aluminum powder, lamellar composite material, Al/Al2O3 cermet, charge, granulation, pressing, reaction sintering, filtration burning

Довыденков В.А., Довыденкова А.В., Ярмолык М.В. Получение и свойства композиционных материалов из смеси механически легированных гранул и медного порошка

УДК 621.762

DOI dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2015-4-28-33

Из порошков меди, ее оксида, алюминия и графита методом механического легирования в аттриторе в воздушной среде изготовлены гранулы размером 45–315 мкм. Их структура представляет собой медную основу с размером зерен 150–300 нм, по границам которых расположены включения фазы g-Al2O3 размерами 30–60 нм и небольшие количества промежуточной фазы Cu–Al2O3 и углерода. Микротвердость гранул находится в пределах 1500–2100 МПа. Путем двукратного прессования–спекания смеси медного порошка и механолегированных гранул получены образцы композиционных материалов с содержанием гранул 30, 50 и 70 мас.%. Исследовались их механические свойства, электропроводность и структура в зависимости от температуры спекания и количества гранул. При различных содержаниях гранул свойства материалов, спеченных при 900 °C, изменяются в следующих пределах: электропроводность – 55–70 % от электропроводности меди марки М1, твердость – 60–93 НВ, предел прочности на растяжение – 150–230 МПа. При этом прочность и твердость при увеличении массовой доли гранул возрастают, а электропроводность – снижается. Структура материала, содержащего 30 % гранул, представляет собой медную матрицу с включениями на основе гранул, микротвердость которых составляет 1150–1700 МПа. В образцах, в составе которых присутствует 70 мас.% гранул, образуется каркас, заполненный медной фазой. Твердость материала с массовой долей гранул 50 % после нагрева в течение 120 мин при t = 900 °C уменьшается менее чем на 15 %.

Довыденков В.А. – докт. техн. наук, профессор кафедры материаловедения и машиностроения ПГТУ (424000, Респ. Марий Эл, г. Йошкар­Ола, пл. Ленина, 3), директорООО «Наномет» (424008, Респ. Марий Эл, г. Йошкар­Ола, ул. Панфилова, 41). Тел.: (8362) 41-42-99. E-mail: ya.dovydenkov@yandex.ru.

Довыденкова А.В. – канд. техн. наук, ген. директор ЗАО «Завод металлокерамических материалов «Метма» (424007, Респ. Марий Эл, г. Йошкар­Ола, Россия, ул. Крылова, 53а). Тел.: (8362) 49-55-50. Е-mail: pm@metma12.ru.

Ярмолык М.В. – аспирант кафедры материаловедения и машиностроения ПГТУ, инженер­технолог ЗАО «Метма». Тел.: (8362) 49-55-49. E-mail: milayr@mail.ru.

Dovydenkov V.A., Dovydenkova A.V., Yarmolyk M.V. Fabrication and properties of composite materials from the mixture of mechanically alloyed granules and copper powder

УДК 621.762

DOI dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2015-4-28-33

Granules 45–315 µm in size are fabricated from powers of copper, its oxide, as well as aluminum and graphite by mechanical alloying in the attritor in air medium. Their structure represents a copper base with the grain size of 150–300 nm bordered by inclusions of the g-Al2O3 phase 30–60 nm in size and small amounts of the Cu–Al2O3 phase and carbon are arranged. Microhardness of granules is in limits of 1500–2100 MPa. The samples of composite materials with the content of granules of 30, 50, and 70 wt.% are prepared by double compaction–sintering of a mixture of copper powder and mechanically alloyed granules. Their mechanical properties, electrical conductivity, and structure are investigated depending on the sintering temperature and amount of granules. Depending on the content of granules, properties of materials sintered at 900 °C, vary in the following limits: electrical conductivity is 55–70 % of electrical conductivity of copper of brand M1, hardness 60–93 HB, and tensile yield strength is 150–230 MPa. The strength and hardness increase with an increase in the weight fraction of granules, while electrical conductivity decreases. The structure of the material containing 30 % granules represents a copper matrix with granule-based inclusions, microhardness of which is 1150–1700 MPa. A skeleton filled with a copper phase is formed in the samples containing 70 % granules. Hardness of the material with a weight fraction of granules of 50 % decreases less than by 15 % after annealing at 900 °C for 120 min.

Dovydenkov V.A.  – Dr. Sci. (Tech.), prof., Department of material science and machine building, Volga State University of Technology (424000, Rep. Mari El, Yoshkar-Ola, Lenin sq., 3), director of LLC Nanomet (424008, Rep. Mari El, Yoshkar-Ola, Panfilov str., 41). E-mail: ya.dovydenkov@yandex.ru.

Dovydenkova A.V. – Cand. Sci. (Tech.), general director of CJSC Metma (424007, Rep. Mari El, Yoshkar-Ola, Krylov str., 53-a) E-mail: pm@metma12.ru.

Yarmolyk M.V. – postgraduate student, Department of material science and machine building, Volga State University of Technology, production engineer, CJSC Metma. E-mail: milayr@mail.ru.

Ключевые слова:
механическое легирование, гранулы, медный порошок, композиционный материал, электропроводность, mechanical alloying, granules, copper powder, composite material, electrical conductivity

ПОРИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ И БИОМАТЕРИАЛЫ

Горина В.А., Чеблакова Е.Г. Влияние режимов активации на удельную поверхность и развитие микропористой структуры углеродных волокон на основе вискозы

УДК 661.66 : 616.477

DOI dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2015-4-34-39

Методом низкотемпературной адсорбции азота на приборе ASAP 2020 проведены исследования удельной поверхности и пористой структуры углеродных волокон на основе вискозы производства Красноярского завода химических волокон. Показана зависимость величины их удельной поверхности и характера распределения пор по размерам от режимов газофазной активации в токе диоксида углерода при температуре 900 °С. Установлено, что при активации адсорбционная поверхность углеродных волокон может вырасти от 0,3 до 1900 м2/г. Выявлено, что увеличение времени активации ведет к повышению удельной поверхности волокон за счет появления большого количества новых микропор и развития микропористой структуры.

Горина В.А. – науч. сотр. Испытательного центра АО «НИИграфит» (111524, г. Москва, ул. Электродная, 2). E-mail: valentgor@bk.ru.

Чеблакова Е.Г. – канд. хим. наук, начальник этого Центра. E-mail: labchim76@yandex.ru.

Gorina V.A., Cheblakova E.G. Influence of activation modes on the specific surface and development of a microporous structure of viscose-based carbon fibers

УДК 661.66 : 616.477

DOI dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2015-4-34-39

Specific surface and porous structure of carbon fibers based on viscose produced by the Krasnoyarsk Plant of Chemical Fibers are investigated by low-temperature nitrogen absorption using an ASAP 2020 device. The dependence of their specific surface and character of the pore-size distribution on the modes of gas-phase activation in the carbon dioxide stream at 900°C is shown. It is established that the adsorption surface of carbon fibers can grow from 0,3 to 1900 m2/g in the course of activation. It is revealed that an increase in the activation time leads to an increase in the specific surface of fibers due to the appearance of numerous new micropores and development of the microporous structure.

Gorina V.A. – researcher of Testing Centre of SC «Research Institute of Graphite-Based structural Materials “NIIgraphit”» (111524, Russia, Moscow, Elektrodnaya str., 2). E-mail: valentgor@bk.ru.

Cheblakova E.G. – Cand. Sci. (Tech.), superior of Testing Centre SC “NIIgraphit”. E-mail: elcheblakova@yandex.ru.

Ключевые слова:
углеродные волокна, активация, удельная поверхность, сорбционная емкость, пористая структура, микропоры, carbon fibers, activation, specific surface, sorption capacity, porous structure, micropores

МОДИФИЦИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ, В ТОМ ЧИСЛЕ ПУЧКАМИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ, ПОТОКАМИ ФОТОНОВ И ПЛАЗМЫ

Горунов А.И., Гильмутдинов А.Х. Упрочнение и наплавка волоконным лазером как способы целенаправленного формирования структуры и свойств титанового сплава ВТ6

УДК 621.9.048.7

DOI dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2015-4-40-44

Приведены результаты изучения микроструктуры и твердости поверхностных слоев наплавленного с использованием волоконного лазера никелевого сплава на титановый  + -сплав после их комбинированного упрочнения при воздействии лазерного излучения. Лазерная наплавка позволяет получать покрытия с высокой твердостью и закалочными структурами в поверхностных слоях титанового сплава. Твердость наплавленного металла после высокоскоростного охлаждения с температуры расплава на поверхности титановой подложки в 2,7 раза больше твердости мартенситного слоя, сформированного в титановом сплаве после закалки.

Горунов А.И. – канд. техн. наук, доцент кафедры лазерных технологиий КНИТУ (420111, г. Казань, ул. К. Маркса, 10). E-mail: gorunow.andrej@yandex.ru.

Гильмутдинов А.Х. – докт. физ.-мат. наук, проф., зав. этой кафедрой. E-mail: Albert.Gilmutdinov@kstu-kai.ru.

Gorunov A.I., Gilmutdinov A.Kh. Hardening and welding with a fiber laser as the methods of purposeful formation of the structure and properties of VT6 titanium alloy

УДК 621.9.048.7

DOI dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2015-4-40-44

The results of studying microstructure and hardness of surface layers of nickel alloy welded on titanium  +  alloy using fiber laser after their combined hardening under the effect of laser radiation are presented. Laser cladding makes it possible to form coatings with high hardness and quenching structures in surface layers of titanium alloy. Hardness of welded metal after the high-speed cooling from the melt temperature on the titanium substrate surface is larger than the density of martensite alloy formed in the titanium alloy after quenching.

Gorunov A.I. – Cand. Sci. (Tech.), associate prof., Department «Laser Technology», Kazan National Research Technical University (KNRTU) n.a. A.N. Tupolev (420111, Russia, Kazan, K. Marx str., 10). E-mail: gorunow.andrej@yandex.ru.

Gilmutdinov A.Kh. – D. Sci. (Phys-Math.), prof., Department «Laser Technology», KNRTU. E-mail: Albert.Gilmutdinov@kstu-kai.ru.

Ключевые слова:
лазерная наплавка, лазерное упрочнение, титановый сплав, микроструктура, микротвердость, laser cladding, laser hardening, titanium alloy, microstructure, microhardness

НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКРЫТИЯ

Логинов П.А., Левашов Е.А., Потанин А.Ю., Кудряшов А.Е., Манакова О.С., Швындина Н.В., Сухорукова И.В. Особенности получения спеченных электродов состава Ti–Ti3P–CaO и их применение в технологии импульсной электроискровой обработки титана

УДК 621.762 : 620.22-419 : 669.25

DOI dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2015-4-45-58

Исследовано влияние механической обработки на структуру и фазовый состав порошковых смесей Ti–10%Ca3(PO4)2. По технологии прессования и вакуумного спекания получены керамические электродные материалы Ti–Ti3P–CaO с высокой однородностью компонентов и остаточной пористостью 5–7 %. Изучена эрозионная способность спеченного металлокерамического электрода Ti–Ti3P–CaO при импульсной электроискровой обработке титановых подложек и проведено сравнение с электродами TiC0,5–Ti3POx–CaO, изготовленными методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Покрытия, полученные при использовании электродов Ti–Ti3P–CaO и TiC0,5–Ti3POx–CaO, характеризовались высокой сплошностью, толщиной до 20 мкм, микротвердостью до 3,6 ГПа, шероховатостью 3,3–4,6 мкм, наличием и равномерным распределением биоактивных элементов кальция и фосфора.

Логинов П.А. – канд. техн. наук, мл. науч. сотр. Научно­учебного центра (НУЦ) СВС МИСиС–ИСМАН (119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4). Тел.: (499) 237-53-36. E-mail: pavel.loginov.misis@list.ru.

Левашов Е.А. – докт. техн. наук., проф., акад. РАЕН, зав. кафедрой порошковой металлургии и функциональных покрытий МИСиС, директор НУЦ СВС МИСиС–ИСМАН. Тел.: (495) 638-45-00. E-mail: levashov@shs.misis.ru.

Потанин А.Ю. – канд. техн. наук, мл. науч. сотр. НУЦ СВС МИСиС–ИСМАН. Тел.: (499) 237-53-36. E-mail: a.potanin@inbox.ru.

Кудряшов А.Е. – канд. техн. наук, вед. науч. сотр. НУЦ СВС МИСиС–ИСМАН. Тел./факс: (495) 955-00-26. E-mail: aekudr@rambler.ru.

Манакова О.С. – инженер НУЦ СВС МИСиС–ИСМАН. Тел.: (495) 638-44-42. E-mail: manakova_ol@mail.ru.

Швындина Н.В. – вед. инженер НУЦ СВС МИСиС–ИСМАН. Тел.: (495) 638-44-42. E-mail: natali19-03@list.ru.

Сухорукова И.В. – инженер науч.-иссл. лаборатории неорганических наноматериалов МИСиС. Тел.: (495) 638-44-47. E-mail: irina_btnn@mail.ru.

Loginov P.A., Levashov E.A., Potanin A.Yu., Kudryashov A.E., Manakova O.S., Shvyndina N.V., Sukhorukovа I.V. Peculiarities of formation of sintered electrodes of the Ti–Ti3P–CaO composition and their application in technology of pulsed electric-discharge machining of titanium

УДК 621.762 : 620.22-419 : 669.25

DOI dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2015-4-45-58

The influence of mechanical treatment on the structure and phase composition of Ti–10%Ca3(PO4)2 powder mixtures is investigated. The Ti–Ti3P–CaO ceramic electrode materials with a high uniformity of components and residual porosity of 5–7% are fabricated according to the pressing and vacuum sintering technology. The erosion ability of the Ti–Ti3P–CaO metal–ceramic electrode under the pulsed electric-discharge machining of titanium substrates is investigated and compared with the TiC0,5–Ti3POx–CaO electrodes fabricated by self-propagating high-temperature synthesis. Coatings fabricated when using Ti–Ti3P–CaO and TiC0,5–Ti3POx–CaO electrodes are characterized by high continuity, thickness up to 20 µm, microhardness up to 3,6 GPa, roughness to 3,3–4,6 µm, and the presence and uniform distribution of calcium and phosphorus bioactive elements.

Loginov P.A. – Ph. D., junior research scientist of Scientific-educational centre SHS MISIS–ISMAN (119049, Russia, Moscow, Leninsky pr., 4). Tel.: (499) 237-53-36. E-mail: pavel.loginov.misis@list.ru.

Levashov E.A. – Dr. Sci. (Tech.), prof., acad. of RANS, head of Department of powder metallurgy and functional coatings MISIS, director of Scientific-educational centre SHS MISIS–ISMAN. Tel.: (495) 638-45-00. E-mail: levashov@shs.misis.ru.

Potanin A.Yu. – Ph. D., junior research scientist of Scientific-educational centre SHS MISIS–ISMAN. Tel.: (499) 237-53-36. E-mail: a.potanin@inbox.ru.

Kudryashov A.E. – Ph. D., leading research scientist of Scientific-educational centre SHS MISIS–ISMAN. Tel./fax: (495) 955-00-26. E-mail: aekudr@rambler.ru.

Manakova O.S. – engineer of Scientific-educational centre SHS MISIS–ISMAN. Tel.: (495) 638-44-42. E-mail: manakova_ol@mail.ru.

Shvyndina N.V. – leading engineer of Scientific-educational centre SHS MISIS–ISMAN. Tel.: (495) 638-44-42. E-mail: natali19-03@list.ru.

Sukhorukova I.V. – engineer of Scientific-research laboratory of inorganic nanomaterials, MISIS. Tel.: (495) 638-44-47. E-mail: irina_btnn@mail.ru.

Ключевые слова:
импульсная электроискровая обработка, планетарная центробежная мельница, спекание, биоактивное покрытие, керамика, pulsed electric-discharge machining, planetary ball mill, sintering, bioactive coating, ceramics

Кудряшов А.Е., Лебедев Д.Н., Потанин А.Ю., Швындина Н.В., Сухорукова И.В., Штанский Д.В., Левашов Е.А. Кинетика осаждения, структура и свойства электроискровых покрытий Cr–Al–Si–B на жаропрочном никелевом сплаве

УДК 621.9.048.4

DOI dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2015-4-59-70

Исследована кинетика осаждения электроискровых покрытий на жаропрочном никелевом сплаве ЭП718-ИД при использовании трех составов СВС-электродов системы Cr–Al–Si–B. Установлен оптимальный частотно-энергетический режим нанесения (Е = 0,048 Дж, I = 120 A, f = 3200 Гц, t = 20 мкс), характеризующийся минимальной величиной эрозии электрода при удовлетворительной скорости осаждения покрытий. Проведены комплексные исследования структуры, фазового состава и свойств покрытий. Показано, что электроискровые покрытия, сформированные электродами Cr–Al–Si–B, заметно повышают твердость, жаростойкость и износостойкость никелевого сплава ЭП718-ИД и могут быть рекомендованы для защиты поверхности ответственных деталей и узлов из никелевых сплавов.

Кудряшов А.Е. – канд. техн. наук, вед. науч. сотр. Научно­учебного центра (НУЦ) СВС МИСиС–ИСМАН (119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4). Тел./факс: (495) 955-00-26. E-mail: aekudr@rambler.ru.

Лебедев Д.Н. – аспирант НУЦ СВС МИСиС–ИСМАН. Тел./факс: (495) 955-00-26. E-mail: nikolovich92@bk.ru.

Потанин А.Ю. – канд. техн. наук, мл. науч. сотр. НУЦ СВС МИСиС–ИСМАН. Тел.: (499) 237-53-36. E-mail: a.potanin@inbox.ru.

Швындина Н.В. – вед. инженер НУЦ СВС МИСиС–ИСМАН. Тел.: (495) 638-44-42. E-mail: natali19-03@list.ru.

Сухорукова И.В. – инженер науч.-иссл. лаборатории неорганических наноматериалов МИСиС. Тел.: (495) 638-44-47. E-mail: irina_btnn@mail.ru.

Штанский Д.В. – докт. физ.-мат. наук., проф. кафедры порошковой металлургии и функциональных покрытий МИСиС, гл. науч. сотр. НУЦ СВС МИСиС–ИСМАН. Тел.: (499) 236-66-29. E-mail: shtansky@shs.misis.ru.

Левашов Е.А. – докт. техн. наук., проф., акад. РАЕН, зав. кафедрой порошковой металлургии и функциональных покрытий МИСиС, директор НУЦ СВС МИСиС–ИСМАН. Тел.: (495) 638-45-00. E-mail: levashov@shs.misis.ru.

Kudryashov A.E., Lebedev D.N., Potanin A.Yu., Shvyndina N.V.,Sukhorukova I.V., Shtansky D.V., Levashov E.A. Kinetics of deposition, structure, and properties of Cr–Al–Si–B electric-discharge coatings on refractory nickel alloy

УДК 621.9.048.4

DOI dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2015-4-59-70

The deposition kinetics of electrospark coatings on EP718-ID heatproof nickel alloy is investigated using three compositions of SHS electrodes of the Cr–Al–Si–B system. The optimal frequency–energy deposition mode (Е = 0,048 J, I = 120 A, f = 3200 Hz, and t = 20 µs), which is characterized by a minimal electrode erosion with the satisfactory coating deposition rate, is established. Complex investigations into the structure, phase composition, and properties of coatings are performed. It is shown that electrospark coatings formed by Cr–Al–Si–B electrodes noticeably increase hardness, heat resistance, and wear resistance of EP718-ID nickel alloy and can be recommended to protect the surface of important parts and units made of nickel alloys.

Kudryashov A.E. – Ph. D., leading research scientist of Scientific-educational centre SHS MISIS–ISMAN (119049, Russia, Moscow, Leninsky prospect, 4). Tel./fax: (495) 955-00-26. E-mail: aekudr@rambler.ru.

Lebedev D.N. – postgraduate student of Scientific-educational centre SHS MISIS–ISMAN. Tel./fax: (495) 955-00-26. E-mail: nikolovich92@bk.ru.

Potanin A.Yu. – Ph. D., junior researcher of Scientific-educational centre SHS MISIS–ISMAN. Tel.: (499) 237-53-36. E-mail: a.potanin@inbox.ru.

Shvyndina N.V. – leading engineer of Scientific-educational centre SHS MISIS–ISMAN. Tel.: (495) 638-44-42. E-mail: natali19-03@list.ru.

Sukhorukova I.V. – engineer of Scientific-research laboratory of inorganic nanomaterials, MISIS  (119049, Russia, Moscow, Leninsky prospect, 4). Tel.: (495) 638-44-47. E-mail: irina_btnn@mail.ru.

Shtansky D.V. – Dr. Sci. (Phys.-Math.), professor of the Department of powder metallurgy and functional coatings MISIS, chief research scientist of Scientific-educational centre SHS MISIS–ISMAN. Tel.: (499) 236-66-29. E-mail: shtansky@shs.misis.ru

Levashov E.A. – Dr. Sci. (Tech.), prof., acad. of RANS, head of Department of powder metallurgy and functional coatings MISIS, head of Scientific-educational centre SHS MISIS–ISMAN. Tel.: (495) 638-45-00. E-mail: levashov@shs.misis.ru.

Ключевые слова:
электроискровое легирование (ЭИЛ), частота и энергия разряда, электрод, покрытие, подложка, состав, окисление, износостойкость, коэффициент трения, electrospark alloying (ESA), discharge frequency and energy, electrode, coating, substrate, composition, oxidation, wear resistance, friction coefficient

ХРОНИКА

Памяти ученого: Гуревич Юрий Григорьевич

CHRONICLE

In commemoration of scientist: Yurii Grigor’evich Gurevich

Ключевые слова: