Композиційний зносостійкий матеріал на основі дибориду титану

Композиційний зносостійкий матеріал на основі дибориду титану, який містить нікель та хром, який відрізняється тим, що додатково містить карбід кремнію при такому співвідношенні компонентів, мас. %: нікель 14-18 хром 2-6 карбід кремнію 15-16 диборид титану решта. (19) (21) u200815264 (22) 30.12.2008 (24) 25.06.2009 (46) 25.06.2009, Бюл.№ 12, 2009 р. (72) ПАНАСЮК АЛЛА ДЕНИСІВНА, УМАНСЬКИЙ ОЛЕКСАНДР ПАВЛОВИЧ, КОСТЕНКО ОЛЕКСІЙ ДМИТРОВИЧ, СТОРОЖЕНКО МАРИНА СЕРГІЇВНА, ТАМАРГАЗІН ОЛЕКСАНДР АНАТОЛІЄВИЧ (73) ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА ІМ. І.М. ФРАНЦЕВИЧА НАН УКРАЇНИ 3 42091 потім просіювали через сито. Середня величина частинок не перевищує 1-3мкм. Зразки одержували методом гарячого пресування в графітових прес-формах в температурному інтервалі 14801550°С, при тиску 20-25МПа, час витримки 10 хвилин. Залишкова пористість таких зразків не перевищує 3%. Матеріал одержували таким чином: Приклад 1. Порошки дибориду титану 72мас. %, карбіду кремнію 14%; хрому 1%, нікелю 13% змішували та розмелювали у відповідних співвідношеннях в середовищі ацетону або спиртуректифікату в планетарному млині протягом 6-8 годин. Суміш висушували в сушильній шафі, а потім просіювали через сито. Середня величина частинок не перевищує 2-3мкм. Зразки одержували методом гарячого пресування в графітових прес-формах в температурному інтервалі 14801530°С, при тиску 20-25МПа, час витримки 10 хвилин. Залишкова пористість таких зразків не перевищує 3%. Приклад 2. Порошки дибориду титану 69мас. %, карбіду кремнію 15%; хрому 2%, нікелю 14% змішували та розмелювали у відповідних співвідношеннях в середовищі ацетону або спиртуректифікату в планетарному млині протягом 6-8 годин. Суміш висушували в сушильній шафі, а потім просіювали через сито. Середня величина частинок не перевищує 2-3мкм. Зразки одержували методом гарячого пресування в графітових прес-формах в температурному інтервалі 14801530°С, при тиску 20-25МПа, час витримки 10 хвилин. Залишкова пористість таких зразків не перевищує 3%. Приклад 3. Порошки дибориду титану 64,5мас. %, карбіду кремнію 15,5%; хрому 4%, нікелю 16% змішували та розмелювали у відповідних співвідношеннях в середовищі ацетону або спиртуректифікату в планетарному млині протягом 6-8 годин. Суміш висушували в сушильній шафі, а потім просіювали через сито. Середня величина частинок не перевищує 2-3мкм. Зразки одержували методом гарячого пресування в графітових прес-формах в температурному інтервалі 14801530°С, при тиску 20-25МПа, час витримки 10 хвилин. Залишкова пористість таких зразків не перевищує 3%. 4 Приклад 4. Порошки дибориду титану 60мас. %, карбіду кремнію 16%; хрому 6%, нікелю 18% змішували та розмелювали у відповідних співвідношеннях в середовищі ацетону або спиртуректифікату в планетарному млині протягом 6-8 годин. Суміш висушували в сушильній шафі, а потім просіювали через сито. Середня величина частинок не перевищує 2-3мкм. Зразки одержували методом гарячого пресування в графітових прес-формах в температурному інтервалі 14801530°С, при тиску 20-25МПа, час витримки 10 хвилин. Залишкова пористість таких зразків не перевищує 3%. Приклад 5. Порошки дибориду титану 57мас. %, карбіду кремнію 17%; хрому 7%, нікелю 19% змішували та розмелювали у відповідних співвідношеннях в середовищі ацетону або спиртуректифікату в планетарному млині протягом 6-8 годин. Суміш висушували в сушильній шафі, а потім просіювали через сито. Середня величина частинок не перевищує 2-3мкм. Зразки одержували методом гарячого пресування в графітових прес-формах в температурному інтервалі 14801530°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: коефіцієнт тертя, інтенсивність зношування, міцність на згин, що наведені в таблиці. Міцність на згин визначали за стандартною методикою, затвердженою міжнародним стандартом ISO/TC206 при 4х точковому згині для зразків розміром 3´4´45мм. Механічна обробка поверхні алмазними кругами проводилась по довжині зразків. По ребрам знімалися фаски. 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. Таблиця Склад та властивості зносостійкого матеріалу № п/п 1 2 3 4 5 Склад матеріалу, мас. % 87 90 91 88 84 Інтенсивність зношування ±0,8мкм/км 26 13 11 15 28 81-89 14-30 Твердість по Роквелу, HRA ТіВ2 SiC Ni Сr ТіСrВ2 72 69 64,5 60 57 14 15 15,5 16 17 13 14 16 18 19 1 2 4 6 7 20-40 2-8 Прототип 45-84 Міцність на згин, МПа 680 1082 1190 1210 720 1070 5 42091 Таким чином, найбільш ефективні властивості матеріалу виявляються в інтервалі концентрацій компонентів: ТіВ2 - 60-69; SiC - 15-16; Ni - 14-18; Cr - 2-6. Комп’ютерна верстка М. Ломалова 6 Матеріал, що заявляється, може бути використаний для виготовлення захисних покриттів деталей машин та механізмів, що працюють в умовах підвищеного зносу, великих швидкісних навантаженнях та агресивних середовищах. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601