Представлена исследовательская экспериментальная работа, проведенная с целью получения композиционного антифрикционного материала, обладающего повышенными эксплуатационными свойствами. С этой целью был получен материал на основе железа. Рассмотрены особенности структурообразования композиционных металлостеклянных материалов на основе порошка карбонильного железа методами порошковой металлургии. В исследовании изучается связь между способом получения материала и особенностью его микроструктуры. Устанавливается связь между составом и структурой полученных композиционных материалов и их свойствами. Проведен микроструктурный анализ полученных образцов при помощи цифрового оптического микроскопа РЭМ VEGA3 TESKAN.

In this paper, a porous medium, microstructure, and morphology of the surface of a sheet non-sprayed getter based on a Ti-V system, obtained by cold rolling of powder into a tape and its subsequent sintering, are studied. The macro-and mesoporous structures are considered. The microporous structure is formed during the cold rolling of Ti-V30 powder into a tape, and it is a porous framework with an average capillary diameter of 5.00-8.50 mu m. The mesoporous structure in the initial PTP powder is a uniformly distributed porosity on the surface of particles of the powder. During the heat treatment of the formed rolled stock, the mesoporosity qualitatively transforms into cracks on the surface of the sintered porous body. An interrelation between the parameters of the macroporous structure, which affect the formation of mesoporosity (mesocracks) on the sur-face of the sintered rolled stock, determining a specific sorption rate, was established. A hypothesis on the mechanisms of formation of the mesoporosity in the sintered getter during its heat treatment is formulated, and recommendations that allow obtaining getter materials having a maximum specific sorption rate are given. The necessity of performing an analysis of macro-and mesoporosity for bulk porous getters and mesoporosity in the case of film getters to explain and predict their sorption properties is shown.

This paper compares the mechanical characteristics of a pore -free powdered bronze produced from a mechanically mixed charge with a bronze of a similar composition produced from a charge processed in a planetary mill. It is shown that the mechanical characteristics of the bronze produced from the planetary mill processed charge are greater. In particular, Rockwell hardness A and yield strength were increased by 9.1 and 28.6 %, respectively. However, the ductility characteristics of the bronze slightly decreased, in particular, the elongation and contraction were reduced by 4.3 and 12.7 %, respectively. The hardening mechanism based on the solid solution chromium content during heat treatment (sintering, hot recompaction) is proposed, and chromium transport into the solid solution by means of the tin content is also considered. The hardening effect of planetary mill charge processing comes from the increased chromium content, the alloy grain refinement, and the formation of a more supportive, uniform alloy microstructure.

This work, models the compaction of a dispersed body under the conditions of a hot isostatic pressing (HIP) cycle using the example of the manufacture of compacts from VZh159ID powder and Inconel alloy 718. For the research, VZh159ID powder of fraction -70 + 25 μm, bulk density of 3.77 g/cm3 (4.83 g/cm3 after tapping), fluidity of 2.3 g/s, specific surface area of 446 cm2/g, and average particle size was used according to Fisher 16 microns, as well as Inconel alloy 718 powder of fraction -315 + 25 microns, bulk density 3.84 ... 4.58 g/cm3 (4.52 ... 5.24 gcm3 after tapping), fluidity 1.58 ... 1.90 g/s, specific surface 330 ... 376 cm2/g and average particle size according to Fischer 19.0 ... 19.5 microns. Before the HIP cycle, the powder backfills underwent thermal degassing in vacuum, since powders with such a high specific surface are subject to rapid gas sorption. Gases on the surface of the powder body as a result of the HIP cycle can form non-metallic inclusions that reduce the properties of the compact. In the microstructure of compacts after HIP, there is no network of residual boundaries from granules (PPBs-Prior Particle Boundaries), which indicates an effective technology of vacuum degassing of the powder. Simulation of the compaction process was carried out according to the modernized equation of E. Ryshkevich, constants b were selected for the materials considered. The results of the experiments of interrupting the HIP cycle and data on the strength of the samples at high temperatures obtained by selective laser sintering were used as the initial data for modeling. The proposed modeling method is quite simple (does not require experiments on an interrupted HIP cycle) due to the shown possibility of experimentally determining the strength characteristics of alloys at elevated temperatures on samples obtained by selective laser sintering. The analysis of the obtained microstructures (estimation of porosity) of the samples after HIP, having different density values, shows a good agreement of the proposed model with the real process of compaction in the gasostatic extruder.

ПАО «Русполимет», Кулебаки, Нижегородская обл

The hot isostatic pressing (HIP) technology is considered on the example of making of compacts made of VZh159 powder. It is shown that powders with fractional composition of –70 +25 µm, bulk density of 3.77 g/cm3 , fl uidity of 2.3 g/s, specifi c surface of 446 cm2 /g, and average Fischer particle size of 16 µm are prone to sorbed gases. Gases on the surface of the powder body as result of the HIP cycle can form non-metallic inclusions that reduce the properties of the compact. To effectively remove gases, vacuum heat treatment is used: degassing. It is established that the structure of HIP-compacts after two- or four-stage ageing has fi ner grain (point 9) compared to the cast alloy (point 7).The mechanical properties of the compacts obtained made of VZh159 power exceed the correspointing requirements of the standard process documentation for ultimate strength by 21...22 % and elongation by 36...45 %.

The aim of this research is to study the features of the structure and properties of alloys obtained using the technology of hot isostatic pressing (HIP) of metal powders. The study was carried out in the temperature range of interruption of the HIP cycle from 670 to 1150 °C on alloys 08Cr18Ni10Ti and Cr12MoV. For processing images of microstructures and assessing their fractal dimension, software has been developed in the MATLAB environment. The results of microstructural analysis of the metals under study showed that complete sintering of powders is observed at a HIP temperature of 1150 °C; at lower temperatures, pores and unsintered spherical particles of metal powder are observed in the microstructure of the alloys. The grain size of alloys obtained by HIP is determined, first of all, by the size of the initial fraction of the metal powder. Based on the results of evaluating the density of alloys obtained at different temperatures of the HIP, a relationship was established between the relative density of the alloy and the process temperature. Based on the results of fractal analysis, the relationship between the fractal dimensionality of the microstructure of the alloy and the HIP temperature and the relative density of the metals under study has been established. The obtained dependences are linear. The error in estimating the relative density from the obtained dependencies is, on average, 5 %. The data obtained in the course of the study make it possible to estimate the density of metals obtained by hot isostatic pressing of metal powders by evaluating the fractal dimension of the microstructure image.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ЖАРОСТОЙКОСТИ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ СТЕКЛЯННОГО НАПОЛНИТЕЛЯ В МЕТАЛЛОСТЕКЛЯННЫХ КОМПОЗИТАХ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯХлыбов А

A frequency method of measuring the dynamic viscosity of rheological media is outlined for the example of a magnetorheological fluid. The method is based on the operational principle of a rotary viscosimeter, in which the torsion angle depends on the characteristics of the viscoelastic medium.

Aluminum alloys with electroplated coatings and copper plated in particular gained multiple applications. However, pre-zincate treatment often fails to provide the desired adhesion of the coating. We present the results of studying the effect of the electrolyte composition on the adhesion and other properties of the coating-base system. It is shown that an electrolyte with a reduced content of sulfuric and phosphoric acids can be used for anodizing and the oxide films formed during anodizing are stable in the usual copper-plating sulfuric acid electrolyte which eliminates contact exchange and increases adhesion. The use of a modern scratch-test method provides numerical determination of the values of adhesion of copper coatings. The adhesion value depends on the surface porosity of the oxide film and on the type of anodized alloys. The results can be used to improve the technology of applying copper coatings, both as an independent coating and as an underlayer in multilayer coatings.

Представлены результаты исследования структуры и свойств алмазосодержащих листовых материалов, предназначенных для изготовления тонких отрезных кругов для операций разделения изделий в микроэлектронике. Рассматриваемый алмазосодержащий материал изготовлен на базе металлической связки системы «железо – медь – никель». Структурная композиция, обеспечивающая работоспособность инструмента, создана путем прокатки порошковой шихты в ленту, спекания прокатной ленты, многостадийной уплотняющей, совмещенной с механико-термической обработкой и заключительной химико-термической обработкой готовых отрезных кругов.Механико-термическая обработка совмещает этапы уплотнения до беспористого состояния инструментальной ленты и позволяет увеличить прочность связки в алмазосодержащем инструменте за счет создания работоспособной дислокационной структуры. Механизмы дисперсионного упрочнения подразделяются на основные и косвенные. Основные базируются на том, что дисперсные частицы являются препятствиями для движения дислокаций, косвенные связанны с влиянием дисперсных частиц на характер субструктуры. К основным упрочняющим фазам относятся карбиды, нитриды, карбонитриды, интерметаллиды.Химико-термическая обработка (карбинитрация) формирует в структуре дисперсные нитриды и карбонитриды, что создает дополнительные препятствия для движения дислокации, увеличивая прочность связки согласно принципам дисперсионного твердения.В результате комплексной обработки, направленной на формирование структуры металлической связки тонких алмазосодержащих отрезных кругов, достигнута микротвердость в наружном слое отрезного круга до 8250 МПа, а во внутреннем гетерофазном слое – до 4150 МПа. Высокая микротвердость в наружном слое отрезного круга позволила снизить радиальный износ до 26 мкм на 100 м суммарного пути резания при скорости вращения 34000 мин–1 и максимальной предельной разрушающей подаче 95…103 мм/с (при резке высокотвердых хрупких материалов) по сравнению с отрезными кругами, полученными то аналогичной технологии, но не подвергнутыми заключительной химико-термической обработке. В рассмотренном случае химико-термическая обработка, проводимая на тонких отрезных кругах, существенно повышает их ресурс работы.

Various methods of surface preparation for electroplating on aluminum alloys are considered. It was shown that the most suitable of them is electrochemical anodizing. The composition and operating mode of the anodizing electrolyte were developed. The effect of the electrolyte composition on the structure and the film surface development is shown. The stability of the oxide film produced as a result of anodizing to dissolution in copper and nickel plating electrolytes was demonstrated. The relationship between the adhesion of electroplated coatings to an aluminum substrate with the relief and uniformity of oxide films was established. The proposed pretreatment is universal and can be used for any aluminum alloys in modern automatic lines without breaking the technological process chain.

Представлены результаты исследований процесса изготовления карбидосталей. При исследовании использован порошок, полученный из стружковых отходов стали Р6М5, порошок карбида титана фракции 5/3 мкм и технический углерод. Рассмотрены три состава карбидосталей.Принята следующая схема изготовления карбидосталей: отмывка и размол стружковых отходов – смешивание и пластификация шихты – холодное формование шихты – прессование в капсуле – спекание и изотермический отжиг в вакууме – заварка, дегазация и герметизация капсул – горячее изостатическое прессование – осадка полученных заготовок.Для исследуемой порошковой шихты определялись показатели прессуемости в интервале давлений 200...700 МПа. Установлено, что увеличение доли карбидов в шихте снижает прессуемость. Для формования брикетов рассматриваемых порошковых смесей рекомендовано использовать большое давление, что обеспечит бόльшую относительную плотность после спекания.Была выбрана оптимальная температура спекания брикетов и листов – 1150 °С, которая обеспечивает получение после спекания максимальной относительной плотности и исключает оплавления прессовок в процессе спекания. После спекания и изотермического отжига микроструктура прессовок состоит из равномерно распределенных карбидов в матрице из сорбита и пор.Горячее изостатическое прессование выполнено при температуре 1150 °С, давлении 200 МПа, в среде аргона, выдержке при заданной температуре и давлении 120 мин, охлаждении со скоростью 180 °С/ч до 400 °С, далее – охлаждение на воздухе. При исходной относительной плотности спеченных заготовок порядка 65…75 % цикл ГИП гарантирует их компактирование.Горячая осадка компактных газостатированных заготовок при различной степени обжатия проводилась для придания им приближенной к диску формы для последующего изготовления опытных дисковых фрез. Показано, что степень обжатия при горячей осадке способствуют дроблению карбидной фазы, формируют благоприятную микроструктуру. Карбидная неоднородность во всех полученных материалах не хуже 1 балла (шкала 2) по ГОСТ 19265–73.Из полученных материалов были изготовлены дисковые фрезы, которые прошли стандартную термическую обработку для стали Р6М5 и показали более высокую стойкость по сравнению с инструментами, изготовленными из аналогичной стали по обычной металлургической технологии.

Статья посвящена исследованию механических и эксплуатационных свойств прокатных порошковых листовых алмазосодержащих материалов инструментального назначения.Рассмотрены различные составы связки на основе металлических систем медь -олово -никель и никель -медь -железо, предназначенные для использования при различных технологиях разрезания пластин-заготовок с изделиями электронной техники.С указанными металлическими связками использовались алмазные микропорошки марки АСМ (ГОСТ 9206-80) различной зернистости, в том числе с покрытиями типа Н1 и НТ20.Рассмотрены особенности технологий упрочнения инструментальных материалов, изготовленных со

The article considers the laser radiation effects on the formation of the melting zone and the heataffected zone of the porous sintered iron with using the method of mathematical planning experiments.You can see the results of influence of factors, their double and triple interaction on the geometric characteristics of the melting and the heat-affected zones.It is analyzed the role of the energy flux density (interaction of laser power density and displacement speed of the laser beam on the surface), the porosity and their triple interaction -structurally energy parameter at processing porous iron.

This study considers the formation of the properties of a powder sheet material with a nano-sized diamond filler RUDDM 0-0.5 with the use of a copper metal sheath, depending on the operations of the technological process.

It is analyzed the influence of microand nano-sized diamond filler on the physico-mechanical properties of diamond-containing powder rolling. It was established a strong softening effect of nanodiamond filler on the basis of the softening coefficient kр= с / ас with relatively low concentration of conventional K = 40%. Nanodiamond filler strong softening effect conditioned by its metal bond allocation. Limited conditional concentration of nanodiamond filler K = 3,96% in rolling on the basis of copper powder ПМС-1 is installed by calculation method. Given recommendations about using polycrystalline diamond brand RDDM 0-0,5.

Technique for deposition of a nickel coating onto various aluminum alloys was developed. This coating can be used both independently and as a sublayer under multilayer coatings and, in particular, under those of nickel, tin–bismuth, lustrous nickel, and lustrous chromium. The technique includes anodization, chemical treatment, and electrodeposition of nickel in a special solution. The working modes of the anodization electrolyte were chosen and the necessity for a preliminary chemical treatment of the oxide film being formed was substantiated. A composition of the acid electrolyte for the subsequent nickel plating was developed with buffer and improving additives. The thus deposited electroplated nickel coatings exhibit a high adhesion to the aluminum base without additional thermal treatment. This makes it possible not only to reduce the technological time for deposition of the subsequent multilayer coatings, but also to fully automate the whole process.