Композиційний зносостійкий матеріал на основі дибориду титану-хрому

Композиційний зносостійкий матеріал на основі дибориду титан у-хрому, який відрізняється тим, що він додатково містить нікель і хром у такому співвідношенні компонентів, мас. %: нікель 20-40 хром 2-8 диборид титану-хрому решта. (19) (21) u200704682 (22) 27.04.2007 (24) 27.08.2007 (46) 27.08.2007, Бюл. № 13, 2007 р. (72) Уманський Олександр Павлович, Панасюк Алла Денисівна, Коновал Володимир Павлович, Ігнатович Сергій Ромуальдович, Дворник Євгенія Петрівна, Гулевець Вадим Дмитрович (73) ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА ІМ. І.М.ФРАНЦЕВИЧА Н АЦІОН АЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ 3 25933 співвідношенні компонентів. Поставлена задача вирішується тим, що в композиційному зносостійкому матеріалі диборид титану-хрому, нікель, хром знаходяться у такому співвідношенні, (мас. %): нікель 20-40 хром 2-8 дибoрид титану-хрому решта Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак корисної моделі і технічного результату очевидний із нижченаведеного опису. Як основа матеріалу використовується диборид титану-хрому ТіСrВ2, що має достатньо високу твердість і міцність, однак внаслідок крихкості не може бути використаним в якості матеріалу для отримання захисних зносостійких покриттів. Введення в диборид титану-хрому домішок нікелю та хрому приводить до зменшення крихкості та підвищує пластичність і адгезійні властивості матеріалу. Запропонований матеріал може використовуватися як матеріал деталей машин і механізмів триботехнічного призначення, що працюють в умовах тертя при підвищених швидкіснонавантажувальних параметрах, а також у якості шихти для нанесення зносостійких покриттів. Матеріал одержували методами порошкової металургії. Вихідні порошки дибориду титанухрому, нікелю та хрому змішували та розмелювали у відповідних співвідношеннях в середовищі ацетону або спирту-ректифікату в планетарному млині протягом 6-8 годин. Суміш висушували в сушильній шафі, а потім просіювали через сито. Середня величина часток не перевищує 1-3мкм. Зразки одержували методом гарячого пресування 4 в графітови х прес-формах в температурному інтервалі 1480-1500°С, при тиску 20-25МПа, час витримки 10 хвилин. Залишкова пористість таких зразків не перевищує 3%. На отриманих зразках визначали фізикомеханічні і триботехнічні властивості матеріалу: інтенсивність зношування, міцність на згин, що наведені в таблиці. Матеріал одержували таким чином: Приклад 1. Порошки дибориду титану-хрому 84мас.%, нікелю 15%, хрому 1% змішували та розмелювали у відповідних співвідношеннях в середовищі ацетону або спирту-ректифікату в планетарному млині протягом 6-8 годин. Суміш висушували в сушильній шафі, а потім просіювали через сито. Середня величина часток не перевищує 1-3мкм. Зразки одержували методом гарячого пресування в графітових прес-формах в температурному інтервалі 1480-1500°С, при тиску 2025МПа, час витримки 10 хвилин. Залишкова пористість таких зразків не перевищує 3%. Приклад 2. Порошки дибориду титану-хрому 78мас.%, нікелю 20%, хрому 2% змішували та розмелювали у відповідних співвідношеннях в середовищі ацетону або спирту-ректифікату в планетарному млині протягом 6-8 годин. Суміш висушували в сушильній шафі, а потім просіювали через сито. Середня величина часток не перевищує 1-3мкм. Зразки одержували методом гарячого пресування в графітових прес-формах в температурному інтервалі 1480-1500°С, при тиску 2025МПа, час витримки 10 хвилин. Залишкова пористість таких зразків не перевищує 3%. Таблиця Склад та властивості зносостійкого матеріалу Склад матеріалу, мас. % 1 2 3 4 5 ТіСrВ2 Ni Сr Мо Твердість по Роквелу, HRA 84 78 64 52 45 15 20 30 40 45 1 2 6 8 10 82 86 89 87 81 85 №п/п 11,25 3,75 Прототип: 90-92 Приклад 3. Порошки дибориду титану-хрому 64мас.%, нікелю 30%, хрому 6% змішували та розмелювали у відповідних співвідношеннях в середовищі ацетону або спирту-ректифікату в планетарному млині протягом 6-8 годин. Суміш висушували в сушильній шафі, а потім просіювали через сито. Середня величина часток не перевищує 1-3мкм. Зразки одержували методом гарячого пресування в графітових прес-формах в температурному інтервалі 1480-1500°С, при тиску 2025МПа, час витримки 10 хвилин. Залишкова пористість таких зразків не перевищує 3%. Приклад 4. Порошки дибориду титану-хрому 52мас.%, нікелю 40%, хрому 8% змішували та розмелювали у відповідних співвідношеннях в се Інтенсивність зношування ±0,8мкм/км 28 16 14 18 30 Міцність на згин, МПа 32 680 680 980 1070 1040 980 редовищі ацетону або спирту-ректифікату в планетарному млині протягом 6-8 годин. Суміш висушували в сушильній шафі, а потім просіювали через сито. Середня величина часток не перевищує 1-3мкм. Зразки одержували методом гарячого пресування в графітових прес-формах в температурному інтервалі 1480-1500°С, при тиску 2025МПа, час витримки 10 хвилин. Залишкова пористість таких зразків не перевищує 3%. Приклад 5. Порошки дибориду титану-хрому 45мас.%, нікелю 45%, хрому 10% змішували та розмелювали у відповідних співвідношеннях в середовищі ацетону або спирту-ректифікату в планетарному млині протягом 6-8 годин. Суміш висушували в сушильній шафі, а потім просіювали 5 25933 через сито. Середня величина часток не перевищує 1-3мкм. Зразки одержували методом гарячого пресування в графітових прес-формах в температурному інтервалі 1480-1500°С, при тиску 2025МПа, час витримки 10 хвилин. Залишкова пористість таких зразків не перевищує 3%. Міцність на згин визначали за стандартною методикою, затвердженою міжнародним стандартом ISO/TC206 при 4x точковому згині для зразків розміром 3x4x45мм. Ме ханічна обробка поверхні алмазними кругами проводилась по довжині зразків. По ребрам знімалися фаски. Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 6 Інтенсивність зношування (І, мкм/км) визначали за схемою «вал-втулка» за методом роботи [Є.Т. Мамикін, М.К. Ковпак, А.І. Юга та ін. Комплекс машин і методики визначення антифрикційних властивостей матеріалів при терті-ковзанні // Порошкова металургія. - 1973. - №1. - С.67-72] при навантаженні Р=2МПа та швидкості ковзання V=15м/с. Запропонований матеріал можна використовувати в якості матеріалу деталей, які працюють в умовах тертя при високих швідкіснонавантажувальних параметрах, а також в якості зносо- та корозійностійких покриттів на деталі та вузли автомобільних та авіаційних двигунів. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601