Торпаков А. С. Електророзрядне диспергування та синтез високомодульних наповнювачів для отримання зносостійких метало-матричних композитів

Дисертацію присвячено вивченню закономірностей фазо- та структуроутворення високомодульних наповнювачів при високовольтній електророзрядній обробці порошків Fe, Ti, Al та їх сумішей у гасі та отриманню метало-матричних композитів із підвищеними механічними та експлуатаційними характеристиками. Виконані експериментальні та теоретичні дослідження дозволили обрати та обґрунтувати режими електророзрядної обробки порошків та розробити фізико-технологічні засади керування процесом диспергування та синтезу високомодульних наповнювачей, спрямованих на створення багатофункціональних дисперснозміцнених метало-матричних композитів. У роботі встановлені параметри електророзрядної обробки для отримання високодисперсної (35 % частинок має розмір від 10 до 600 нм) однорідної шихти для метало-матричних композитів та карбідізації порошку титану (до 98 %). Для цього електророзрядна підготовка порошків має виконуватись при швидкості зростання струму (di/dt) від 16 до 29 ГА/с, густині струму в каналі розряду (jk) від 0,6 до 0,8 кА/мм2 та питомій енергії обробки (Wпит) від 25 до 40 МДж/кг. У роботі доведено, що електророзрядна підготовка порошків у рекомендованих режимах з їх наступним іскро-плазмовим спіканням дозволяє отримати метало-матричні композити системи Fe – Ti – C із твердістю за Віккерсом до 14,7 ГПа та метало-матричні композити системи Al – Ti – C із твердістю за Віккерсом до 8,3 ГПа. Зразки систем Ti–TiC та Al–Ti–C після ВЕР-обробки та ІПС використано на ДП НВКГ «Зоря» — «Машпроект» для модифікації структури жароміцного сплаву СМ88У у кількості 0,01 %. Це дозволило зменшити розмір зерна у зразках сплаву з 1…2 мм до 0,2…0,3 мм. При цьому довготривала міцність модифікованого сплаву при навантаженні 280 МПа та температурі 900 ˚С збільшилася на 10…15 %, межа міцності на розрив при температурі 600 ˚С склала 110…113 МПа, а межа міцності на розрив при температурі 900 ˚С склала 65…69 МПа.