Присташ М. С. "Закономірності фазо- та структуроутворення матеріалів систем Fe-Ti-C та Fe-Ti-C-B в умовах іскро-плазмового спікання"

Дисертацію присвячено вивченню закономірностей фазо- та структуроутворення матеріалів систем Fe-Ti-C та Fe-Ti-C-B в умовах іскро-плазмового спікання та отриманню матеріалів із підвищеними фізико-механічними властивостями. У роботі експериментально встановлено, що збільшення введеної потужності при консолідації шихти системи Fe-Ti-C з 1,3 кДж/с до 4 кДж/с при зміні гармонійного складу струму дозволяє інтенсифікувати процеси іонної дифузії і перенесення рідкого металу та збільшити щільність консолідованих зразків з ~80 % до 98 %, твердість з ~20 HRC до ~50 HRC, зменшити втрату ваги при абразивному зношуванні з 30 % маси до 7 %, а для системи Fe-Ti-C-B збільшити щільність з 70 % до 98 %, твердість з ~ 20 HRC до ~50 HRC, та зменшити втрату ваги з 20 % маси до 1,8 % маси. Автором теоретично обґрунтовано та експериментально встановлено, що збільшення швидкості нагріву з 10 oС /c до 20 oС/c дає можливість зменшити час ущільнення компактів на основі заліза з 60 с до 40 с і отримати в їх структурі середній розмір зерна на рівні 10 мкм, що призвело до збільшення твердості зразків з 60 HRB до 85 HRB. Отримані залежності дали змогу експериментально встановити, що ІПС системи Fe-Ti-C-B із введеною потужністю 4 кДж/с в режимі зі швидкістю нагрівання 20 oС /c із тиском 60 МПа та ізотермічною витримкою 1100 oС протягом 180 с дозволяє за рахунок збільшення кількості боридів Ti2B і FeB з 5 % до 10 % отримати ММК системи Fe-Ti-C-B твердістю ~60 HRC та зносостійкістю при абразивному зносі у 7 разів вищою, ніж у вольфрамовмісної сталі Р6М5. Композиційний матеріал системи Fe-Ti-C-B, виготовлений за наведеними у роботі рекомендаціями, було використано в ролі пластин для різання полімерної ізоляції та пробійників титанової фольги на державному підприємстві "Експериментальне виробництво Інституту імпульсних процесів і технологій". За результатами випробувань стійкість представленого матеріалу була на рівні інструментальної сталі Р6М5, але за рахунок того, що вартість матеріалу системи Fe-Ti-C-B менша, з економічної точки зору це дозволить значно збільшити прибуток виробництва.