Зайченко А. Д. Удосконалення процесів електророзрядної обробки шихти та іскро-плазмового спікання для отримання високозносостійких карбідосталей.

Дисертація присвячена вирішенню науково-технічної задачі – отримання композиційних металоматричних матеріалів системи Fe-Ti-C-(B) з високою зносостійкістю, шляхом удосконалення електророзрядної обробки сумішей порошків Fe, Ti та B4C, використовуючи високовольтний електричний розряд (ВЕР) у вуглеводневій рідині та з подальшим іскро-плазмовим спіканням (ІПС) отриманої шихти. В роботі теоретично встановлено необхідні умови для диспергування порошків та синтезу твердих фаз при ВЕР обробці. Експериментально встановлені закономірності зв’язку параметрів ВЕР обробки сумішей порошків зі зміною їх дисперсності та фазового складу. Запропоновано механізм високовольтного електророзрядного синтезу карбідних фаз при ВЕР обробці порошків у вуглеводневій рідині, що включає деструкцію вуглеводневих ланцюгів з утворенням активного нановуглецю різних алотропних модифікацій, атоми якого в умовах значних температур та тиску здатні до вкорінення в кристалічну ґратку металу, утворюючи карбідні сполуки. Встановлено залежність кількості синтезованого вуглецю з інтегральною енергією обробки, що дозволило забезпечувати умови синтезу карбідних сполук стехіометричного складу. На основі значень питомого електричного опору шихти визначено розподіл температурного поля в циліндричній стінці графітової матриці та встановлено параметри іскро-плазмової консолідації, що дозволило отримати композиційний меломатричний матеріал системи Fe-Ti-C-(B) високої щільності (пористість до 1%). Використовуючи теоретичні та експериментальні результати дисертаційної роботи розроблено технологічну схеми отримання матеріалів з високою зносостійкістю, твердістю та міцністю. Карбідосталі системи Fe-Ti-C мають твердість до 56 HRC, міцність на вигин до 1050 МПа, зносостійкість при абразивному терті на 18-20% вищу від швидкорізальної сталі Р6М5. Композити системи Fe-Ti-B-C мають твердість до 68 HRC, міцність на вигин до 1350 МПа, стійкість до абразивного зношування на 15-25% вищу, ніж у швидкорізальної сталі Р6М5. Отримані композити пройшли промислові випробування на ТОВ «ЗАВОД-КРИСТАЛ». Виготовлено пробійники (матеріал системи Fe-Ti-B-C) листового металу та ролики (матеріал системи Fe-TiC) каретки машин термічного різання. В першому випадку стійкість робочої кромки збільшилася на 35%, в другому ресурс деталі збільшився вдвічі.