Яковенко Р. В. Закономірності фазо- і структуроутворення та властивості порошкових зносокорозійностійких матеріалів "хромиста сталь-Cr3С2" конструкційного призначення

Мета роботи - встановлення закономірностей отримання зносоcтійких та корозійностійких порошкових матеріалів типу карбідосталей на основі систем "хромиста сталь - карбід хрому" методами рідкофазного спікання, гарячого штампування та імпульсного гарячого пресування і розробка на їх основі технологічних схем отримання виробів. Об'єкт дослідження - порошкові карбідосталі на основі хромистих сталей марок Х17Н2, Х13М2 з карбідом хрому та карбідом титану. Вперше в науковій практиці, на основі проведення систематичних досліджень умов отримання нових карбідосталей типу "хромиста сталь-карбід хрому" методом рідкофазного спікання, гарячого штампування та імпульсного вакуумного гарячого пресування, виявлені та розкриті особливості взаємодії вищого карбіду хрому зі сталевими матрицями із хромистих сталей феритного та ферито-мартенситного класів в процесі нагрівання. Встановлено, що взаємодія твердої і металевої складових полягає не тільки у розчиненні компонентів карбіду (Cr і C) в сталевій матриці, і компонентів хромистої сталі (Fe) в карбіді хрому, а і в кристалохімічних перетвореннях Cr3C2 в складні карбіди заліза-хрому типу Ме2C, Ме7C3, Ме23C6. Це забезпечує збільшення вмісту карбідної фази і утворення складної гетерофазної структури хромистих карбідосталей, і приводить до підвищення їх фізико-механічних властивостей, опору проти абразивного зносу та корозії. Встановлено та пояснено механізм формування дрібнозернистої структури карбідосталі, який забезпечується вже на стадії приготування вихідної суміші порошків та зберігається в тій або іншій мірі при використанні різних методів виготовлення виробів з неї. При цьому встановлено, що для збереження такої структури і, тим самим, надання виробам з розробленої сталі високих механічних та експлуатаційних властивостей необхідно використовувати високошвидкісні методи гарячого компактування. У цьому випадку також має місце найменша ступінь взаємодії між вихідними компонентами. Результати дисертаційної роботи пройшли успішну дослідно-виробничу перевірку і впроваджені у вигляді молотків кормоподрібнювачів у дослідному господарстві відокремленого підрозділу (ВП) Національного універститету біоресурсів і природокористування (НУБІП) "Агрономічна дослідна станція".