Звіт про науково-дослідну роботу: „ НАУКОВО-ТЕХНОЛОГІЧНІ ОСНОВИ СИНТЕЗУ ТА КОНСОЛІДАЦІЇ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ ТА ПОКРИТТІВ В СИСТЕМІ Ti-Nb-B-С-Si ДЛЯ РОБОТИ В ЕКСТРЕМАЛЬНИХ УМОВАХ ”

Abstract

Об’єкт дослідження – композиційні порошки на основі TiB2 – TiSi2, Si3N4 –NbSi2, спечені електродні матеріали та захисні покриття з них. Мета роботи полягає в дослідженні способів отримання композиційних порошків в системі Ti-Nb-B-С-Si, щільних композитів методами іскро-плазмового спікання і нанесення захисних покриттів з них з високими твердістю і зносостійкістю. Досліджено умови синтезу композиційних порошків на основі TiB2 – TiSi2 з добавками тугоплавких сполук TiC та NbC в планетарному млині АІР–0,015А за механізмом механостимульованої реакції, які дозволяють одержувати гомогенні порошки з розміром частинок 50-150 нм. Вивчено особливості твердофазної взаємодії порошкових сумішей Si3N4 – Nb при термообробці в вакуумі. Розроблено режими синтезу композиційного порошку 86NbSi2–14Si3N4, які передбачають введення надлишку нітриду кремнію порівняно з стехіометричним співвідношенням компонентів. Методом іскро-плазмового спікання з синтезованих порошків виготовлено електродні матеріали та відпрацьовано методику нанесення електроіскрових покриттів на сталеві та титанові підкладки в діапазоні параметрів енергії електричних імпульсів 0,1-1,1 Дж з опціональною лазерною обробкою. Твердість нанесених покриттів досягає 17 ГПа при товщині 40 мкм. Встановлено, що найбільшу зносостійкість та мінімальну силу тертя при взаємодії з твердосплавним контртілом має покриття на сталевій підкладці, отримане комбінованою електроіскровою та лазерною обробкою, нанесене електродом з TiB2+TiSi2+NbC. Ключові слова: КОМПОЗИЦІЙНИЙ МАТЕРІАЛ, ПОКРИТТЯ, НІТРИД КРЕМНІЮ, ДИБОРИД ТИТАНУ, МЕХАНОСИНТЕЗ, ЕЛЕКТРОІСКРОВЕ ЛЕГУВАННЯ, ІСКРОПЛАЗМОВЕ СПІКАННЯ.