Формирование структуры и фазового состава нанокомпозитов на основе Fe-MC (M = Ti, V, Nb) при механохимическом синтезе из различных исходных компонентов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Язовских, Ксения Александровна

• Язовских, Ксения Александровна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Язовских, Ксения Александровна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Тенденции в области разработки карбидосталей и композитов на основе железа, упрочненных карбидами титана, ниобия или ванадия

1.2. Механосинтез как перспективный метод получения нанокомпозитов на основе металл-керамика

1.3. Влияние органической среды на структурно-фазовый состав материалов в процессе механосинтеза

1.4. Механизмы формирования структуры и фазового состава при механосинтезе

1.5. Выводы

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Исходные материалы

2.2. Обработка материалов в шаровой планетарной мельнице РгИзсЬ «Ри1уепзеИ:е7»

2.3. Получение образцов: материалы, среды, режимы

2.4. Методы исследований и используемые режимы

3. СТРУКТУРА И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ МАТЕРИАЛОВ Ре-МС (М = Т\, V, ЫЬ), МЕХАНОСИНТЕЗИРОВАННЫХ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ ИСХОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ

3.1. Общие сведения о тройных системах Ре-Т1-С, Ре-У-С, Ре-№)-С

3.2. Механосинтез композитов Ре70-МС30 (М = Т1, V, №>)

3.2.1. Система Ре-ТьС

3.2.2. Система Ре-У-С

3.2.3. Система Ре-№>-С

3.3. Анализ структурно-фазовых превращений в системах, механосинтезированных из различных исходных компонентов. Особенности механосинтеза тройных систем

Ре-Т1-С, Ре-У-С, Ре-№>-С

3.4. Объемные нанокомпозиты Ре70-МС30 (М = ТЪ V, №>)

3.4.1. Структура и фазовый состав

3.4.2. Исследование микротвердости компактов

3.5. Механосинтез композитов Ре30-МС70 (М = Тц V, №))

3.5.1. Система Ре-Т1-С

3.5.2. Система Ре-У-С

3.5.3. Система Ре-ЛЬ-С

3.6. Объемные нанокомпозиты Ре30-МС70 (М = Н, V, Ш)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование структуры и фазового состава нанокомпозитов на основе Fe-MC (M = Ti, V, Nb) при механохимическом синтезе из различных исходных компонентов»

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время актуальной является разработка сплавов, характеризующихся высокой твердостью и износостойкостью, для изготовления различных конструкционных деталей или покрытий, работающих в условиях повышенных механических нагрузок. Перспективными материалами являются металлические сплавы, упрочненные карбидами тугоплавких металлов, которые обладают уникальными физическими свойствами, такими как высокая температура плавления, хорошая электропроводность и очень высокая твердость [1]. Вследствие высокой прочности и износостойкости, они традиционно используются в экстремальных условиях температуры и давления [2].

Среди таких материалов широко распространены карбидостали (КС) - композиционные материалы, образованные объемным сочетанием химически разнородных компонентов (легированных сталей и карбидов, чаще всего карбида титана, с массовой долей от 30 до 70 %) с четкой границей раздела между ними.

Существующие на сегодняшний день методы получения КС имеют ряд недостатков. Это сложность технологических процессов, их многостадийность; использование дополнительно вводимых веществ, таких как связки, клеи; сложность получения беспористых образцов с мелкозернистой структурой; неполная смачиваемость частиц карбидов стальной связкой; плохая текучесть расплавов с высоким содержанием карбидов, возможность появления дополнительных фаз, негативно влияющих на свойства синтезируемых композитов и т.д. Применение метода механохимического синтеза (МХС) для получения таких композиционных материалов имеет значительные преимущества по сравнению с другими методами. Это простой и эффективный метод получения композитов на основе металл-керамика в наноструктурном состоянии, чего невозможно добиться традиционными металлургическими методами после спекания при температурах 1200-1500 °С. Основой МХС является механическая обработка твёрдых смесей, в результате которой происходят измельчение и пластическая деформация веществ, ускоряется массоперенос и осуществляется перемешивание компонентов смеси на атомарном уровне, активируется химическое взаимодействие твёрдых реагентов. Наряду с простотой подготовки исходных компонентов и проведения МХС, сравнительно небольших энергозатратах, полученный продукт представляет собой высокодисперсную фазу, что может быть удобно для последующих технологических операций. Путем МХС, при соответствующем подборе металлического материала для матрицы и керамического для ее упрочнения, соотношения их объемов, времени обработки, метода компактирования и режимов спекания, можно получать нанокомпозиты с требуемым набором свойств. Использование органических

сред (ОС) в качестве источника углерода является перспективным для МХС композитных материалов и позволяет получать нанодисперсные, равномерно распределенные по объему образца карбидные фазы, что положительно сказывается на свойствах объемных нанокомпозитов. При этом отсутствуют систематические исследования механохимических превращений, имеющих место при МХС систем Ре-ТЧ-С, Ре-У-С, Ре-МЬ-С, которые учитывали бы влияние вида исходных компонентов на формирование структурно-фазового состава и свойства конечного механосинтезированного продукта.

Целью работы является исследование закономерностей формирования структуры и фазового состава нанокомпозитов Бе-МС (М = И, V, №>) при механохимическом синтезе с использованием жидких органических сред и сравнение с процессами, происходящими при сухом измельчении.

В соответствии с поставленной в работе целью решались следующие задачи:

— Синтез композиционных порошков Ре30-МС70 и Ре70-МС30 (М = "Л, V, ЫЬ) из различных исходных компонентов:

—порошков железа и карбидообразующего металла М в жидких органических

средах;

—порошков железа и карбидообразующего металла М с графитом;

—порошков железа и карбидов МС.

— Исследование структурно-фазовых превращений в процессах механохимического синтеза, последующего компактирования и отжигов.

— Установление влияния вида карбидообразующего элемента, его концентрации и времени измельчения на особенности структурно-фазового состояния механосинтезированных нанокомпозитов.

— Установление влияния вида исходных компонентов на микротвердость объемных нанокомпозитов.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Впервые проведено исследование влияния вида исходных компонентов на закономерности формирования структурно-фазового состава композиционных материалов Ре-МС (М = И, V, М>), полученных путем механохимического синтеза.

2. Показано, что механохимический синтез нанокомпозитов Ре70-МС30 (М = "Л, V, N1)) с использованием жидких органических сред приводит к самому быстрому формированию

однородной нанокристаллической структуры с равномерно распределенными по объему частиц включениями наноразмерных карбидных фаз, отсутствием крупных карбидных включений, и поэтому оптимален по сравнению с сухим измельчением.

3. Установлено влияние вида карбидообразующего металла на структурно-фазовый состав механосинтезированных порошков. Показано, что количество образовавшихся карбидов МС (М = Л, V, N6) увеличивается в ряду V, Т1, № и определяется пределом растворимости этих элементов в а-Ре.

4. Установлено влияние вида исходных компонентов на микротвердость объемных нанокомпозитов. Показано, что в случае использования жидкой органической среды в качестве источника углерода значения микротвердости нанокомпозитов Ре70-МС30 (М = Т\, V, ТЧЬ) выше по сравнению с образцами, полученными сухим измельчением.

Практическая значимость работы:

Результаты, полученные в работе, могут быть взяты за основу для получения композиционных материалов, нанокристаллических аналогов карбидосталей с определенными структурой, фазовым составом и микротвердостью.

В качестве методов исследования структурно-фазового состава полученных систем, строения поверхности, дисперсности и формы частиц использовались: рентгеновский дифракционный анализ, мессбауэровская спектроскопия, сканирующая электронная микроскопия в сочетании с микрорентгеноспектральным анализом распределения основных легирующих элементов, атомно-силовая микроскопия, металлографические исследования, Оже-электронная спектроскопия.

Положения, выносимые на защиту;

1. Механохимический синтез нанокомпозитов Ре70-МС30 (М = Т1, V, N1?) из различных исходных компонентов приводит к формированию порошков с нанокристаллической структурой (размер зерна -5-11 нм) сложного фазового состава. Дисперсность фаз и их количество зависят от состава исходных компонентов.

2. Вид исходных компонентов определяет последовательность стадий процесса механосинтеза:

— при механосинтезе смеси порошков Ре и МС (М = Т1, V, N1?) в аргоне происходит измельчение частиц исходного карбида, растворение части МС и формирование фазы Ре-М-С, из которой после отжига формируются включения РезС и вторичные карбиды МС.

— при механосинтезе смеси порошков Бе и М (М = "Л, V, 1%) с графитом в аргоне происходит одновременное формирование карбидной фазы МС в частицах М и РезС в частицах Бе, а также фазы Бе-М-С, из которой после отжига формируются включения РезС и вторичные карбиды МС.

— при механосинтезе смеси порошков Ре и М (М = Т1, V, N1?) в жидкой органической среде происходит образование сплава Ре-М с относительно равномерным распределением карбидообразующего элемента, деструкция среды, формирование фазы Ре-М-С, из которой после отжига формируются наноразмерные карбиды МС и РезС, равномерно распределенные по объему частиц.

3. Механохимический синтез нанокомпозитов Ре70-МС30 (М = Т1, V, №>) с использованием жидкой органической среды имеет ряд преимуществ по сравнению с сухим измельчением: самое быстрое формирование однородной нанокристаллической структуры с равномерно распределенными по объему частиц включениями наноразмерных карбидных фаз; отсутствие крупных карбидных включений; возможность получения двухфазного а-Ре+МС или трехфазного а-Ре+МС+РезС нанокомпозита путем варьирования временем механохимического синтеза и температурой отжига.

4. Использование жидких углеводородных сред в качестве источника углерода при синтезе материалов состава Ре70-МС30 (М = И, V, N1?) позволяет получать более высокие значения микротвердости объемных нанокомпозитов по сравнению с образцами, полученными методом сухого измельчения.

Личный вклад автора. Диссертация является самостоятельной работой, которая обобщает результаты, полученные лично автором, а также в соавторстве. Вклад автора состоит в проведении экспериментов и анализе полученных результатов. Цель и задачи диссертационной работы были сформулированы научным руководителем. Обсуждение экспериментальных результатов проводилось совместно с научным руководителем. Основные выводы сформулированы автором.

Степень достоверности и апробация результатов. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на 10 Международных и Российских конференциях и семинарах: VIII Всероссийской школе-конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых КоМУ-2010 (11-16 мая 2010, Ижевск); III Всероссийской школе-семинаре студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов по направлению «Наноматериалы» (27 сентября-2 октября 2010, Рязань); XI Международной научно-технической уральской школе-семинаре молодых ученых - металловедов (8-12 ноября 2010, Екатеринбург); IX Всероссийской

конференции "Физикохимия ультрадисперсных (нано -) систем" (22-26 ноября 2010, Ижевск); III Международной конференции «От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологии к наноиндустрии» (6-8 апреля 2011, Ижевск); XII Международной конференции «Дислокационная структура и механические свойства металлов и сплавов» ДСМСМС-2011 (13-16 июня 2011, Екатеринбург); VII International conference on "Mechanochemistry and Mechanical Alloying" INCOME 2011 (August 31-September 3 2011, Herceg Novi, Montenegro); IX Всероссийской школе-конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых КоМУ-2011 (7-10 ноября 2011, Ижевск); 19th International Symposium on Metastable, Amorphous and Nanostructured Materials ISMANAM-2012 (June 18-22 2012, Moscow); X Всероссийской школе-конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых КоМУ-2013 (2-5 декабря 2013, Ижевск).

Благодарности

Автор благодарит И.В. Повстугара за предоставленные порошки, полученные методом сухого измельчения; В.А. Волкова за металлографические данные порошков и помощь в проведении рентгеновского дифракционного анализа; C.B. Заяц (ИЭФ УрО РАН) за компактирование порошков; O.P. Тимошенкову за электронно-микроскопические изображения.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Тенденции в области разработки карбидосталей и композитов на основе железа, упрочненных карбидами титана, ниобия или ванадия

В создании и распространении КС важная роль отводится необходимости получения безвольфрамовых твердых сплавов с применением карбидов титана, ниобия и др. Производство инструмента с использованием таких марок твердого сплава позволило заменить дефицитный вольфрам более доступными металлами, расширяя при этом номенклатуру применяемых марок твердого сплава. В начале 60-х годов проводились интенсивные работы по созданию безвольфрамовых инструментальных материалов, обладающих повышенными эксплуатационными характеристиками. В США (фирма Ferro-TiC® SBC) в промышленных масштабах выпускается большая номенклатура КС (торговая марка Ferrotic,) на основе инструментальных, конструкционных, нержавеющих сталей, с содержанием карбида титана до 33 масс. %. В нашей стране в конце 60-х годов С.С. Кипарисовым проводятся исследования методов получения металлокерамических материалов на основе карбида титана со связкой из легированной стали и их свойств [3]. С начала 70-х годов публикуются работы, посвященные получению КС методами порошковой металлургии [4-6]. Наиболее полные теоретические и экспериментальные данные, позволяющие обоснованно подходить к разработке оптимальных составов КС, режимов их получения и термической обработки приведены в монографиях Ю.Г. Гуревича с соавт. [7] и В.К. Нарвы [8].

Известны следующие способы получения КС: прессование смеси порошков исходных материалов в брикеты и последующее спекание полученных прессовок; пропитка пористого спеченного карбидного каркаса стальным расплавом; легирование чугунов и горячее прессование исходных порошков тугоплавкой составляющей и металлического компонента [7].

Технология получения КС первыми двумя способами, наиболее распространенными, включает следующие операции: размол и смешение исходных компонентов, брикетирование и последующее спекание полученных прессовок или их пропитку стальными расплавами.

Для производства КС методом прессования и спекания используют порошок карбида титана со средним размером частиц до 3 мкм. Размолом карбидов в шаровых мельницах (ШМ) добиваются необходимой дисперсности тугоплавкой фазы и металлического компонента, их равномерного распределения, минимального загрязнения смеси примесями, минимального окисления кислородом воздуха и компонентами среды размола. Для реализации этих условий в

каждом конкретном случае экспериментально подбирают размольную жидкость, длительность размола, скорость вращения барабана, соотношение размольных тел и размалываемой смеси. В качестве размольной жидкости используют безводный этиловый спирт, бензин, ацетон, циклогексан. При необходимости в шихту вводят углерод в виде графита. Режимы прессования полученной смеси порошков определяются скоростью нагружения, конечным давлением, временем выдержки и скоростью снятия нагрузки. Спекание полученных прессовок является завершающей стадией изготовления КС. На этой стадии достигается максимальная прочность прессовки, происходит формирование структуры материала, от которой зависят ее физико-механические свойства. Основными параметрами спекания являются температура спекания, скорость нагревания прессовок до температуры спекания, продолжительность выдержки при этой температуре и скорость охлаждения. Как правило, спекание производят в вакууме, водороде или аргоне при 1620-1750 К с выдержкой при заданной температуре 1,0-2,5 ч. Режимы отжига КС определяются классом стали, используемой в качестве связки, и, как правило, соответствуют режимам отжига этих сталей.

КС, полученные методом пропитки карбидного каркаса стальным расплавом, как правило, обладают более высокой плотностью и ударной вязкостью, чем получаемые методом прессования и спекания. Это достигается за счет получения структуры с изолированными мелкими включениями карбидной фазы в стальной матрице. Технология изготовления КС методом пропитки включает формообразование карбидного каркаса, его предварительное спекание и последующую пропитку стальным расплавом. Условия пропитки пористых карбидных каркасов металлами и сплавами определяются смачиваемостью расплавами карбидных зерен, объемной пористостью карбидного каркаса, средним размером пор и их распределением. Имеющиеся в литературе данные о смачиваемости карбидов металлов IV, V и VI групп различными переходными и непереходными металлами свидетельствуют о том, что ни один переходный, и тем более непереходный, металл при контактировании с карбидом титана не образует угла смачивания, равного нулю, ни в атмосферах водорода и аргона, ни в вакууме. Наименьшие краевые углы смачивания карбид титана образует при контактировании с расплавленным кобальтом, марганцем и никелем (0 = 6, 15 и 25° соответственно). При контактировании карбида титана с расплавленным железом краевой угол 8 составляет 125°, что свидетельствует о плохой смачиваемости карбида титана этим элементом. Несмотря на многочисленные исследования влияния исходного состава ТЮ на пропитку и связанную с ней смачиваемость карбидного каркаса расплавом, однозначного представления о природе процессов, протекающих при взаимодействии карбидов с металлами группы железа, не имеется.

Таким образом, структура, а, следовательно, и свойства КС, получаемой методом пропитки, являются продуктом сложного взаимодействия тугоплавкой фазы со стальной связкой, поэтому трудно прогнозируемы и зависят от состава КС, режимов спекания тугоплавких прессовок и их пропитки.

Технологический процесс изготовления КС данными методами осложнен следующими факторами: необходимость первоначального размола порошка карбида титана, а затем совместного перемешивания с порошками металлических компонентов; необходимость введения в шихту свободного углерода для предотвращения окисления контактирующих поверхностей; необходимость спекания в защитной атмосфере, что увеличивает стоимость изделий; появление трещин при спекании КС в момент образования жидкой фазы; пористость.

Выбор метода получения КС определяет область их применения, желательный комплекс свойств конечного продукта.

В работе [9] свойства КС, которая была получена легированием высокохромистого чугуна карбидами ТЮ, ТаС и "ЫЬС, сравниваются с показателями ряда традиционных инструментальных материалов,

которые часто используются в автомобильной промышленности. Показано (рисунок 1.1), что исследуемая КС, не превосходя по твердости сравниваемые материалы,

СЮМАХ ысок липли 132 1*1 VAiA.DC КЛгаШОСТ щ.

■ 50 100 10 60 25 25 30 —

1000 1ЯЮ 1Ю ;оо 100 100 100 10000

Материал

Рисунок 1.1. Склонность к истиранию поверхности до прерывания теста (появление отчетливых царапин) [9].

обладает более высокой износостойкостью.

Объемная часть карбидов и их относительные размеры играют значительную роль в процессах, ведущих к истиранию и износу при использовании КС в качестве инструментального материала.

Соотношение в КС тугоплавкой и стальной составляющей выбирают в зависимости от ее назначения и требований, предъявляемых к получаемому материалу. Чем выше содержание в КС тугоплавкой фазы, тем труднее материал поддается механической обработке в отожженном состоянии, тем больше его твердость и износостойкость. По своим свойствам КС занимают промежуточное место между твердыми сплавами и сталями. По сравнению с твердыми сплавами КС при несколько меньшей твердости (до 89 НЯА (12 ГПа) для КС, до 92 НИА (12,4 ГПа) для твердых сплавов) отличаются большей прочностью (на 30 - 50 %) и более высокой ударной вязкостью (в 2 - 4 раза), пониженным коэффициентом трения (на 15-20 %), а

также меньшей стоимостью (на 50 - 60 %). КС обладают высокой твердостью при нагреве, устойчивостью против адгезии при обработке материалов, незначительным изменением размеров при термической обработке. КС легче инструментальных сталей на 12 %, твердых сплавов - на 50 % [7].

При необходимости, к элементам стальной матрицы добавляют легирующие элементы. Никель повышает прочность, пластичность, коррозионную стойкость, обеспечивает хорошую смачиваемость карбидных зерен, снижая остаточную пористость. Добавка хрома улучшает физические свойства и делает металл более восприимчивым к термообработке. При легировании марганцем обеспечивается повышение показателей прочности и износостойкости спеченных сталей. Введение азота повышает прочность стали с сохранением пластичности, позволяет увеличить коррозионную стойкость [10].

Таким образом, свойства КС зависят от содержания тугоплавкой фазы, состава стальной связки, макро- и микроструктуры, дисперсности и химического состава карбидов. Такие свойства КС, как плотность, прочность, коррозионная стойкость и некоторые другие, занимают промежуточное положение между свойствами тугоплавкой фазы и связующего сплава. Абразивный износ КС существенно зависит от размера зерен карбидной фазы и состава стальной связки. Стойкость при абразивном износе повышается при уменьшении размеров карбидных включений и увеличении вязкости стальной связки. Коррозионная стойкость, а также окалиностойкость и жаростойкость КС зависят от избирательной способности действия реагентов и температуры на составные компоненты. В тех случаях, когда устойчивость карбидов к действию агрессивных реагентов выше, чем стальной связующей, общая устойчивость КС к действию данного реагента будет возрастать при увеличении содержания тугоплавкой фазы и наоборот. Подбирая компоненты, можно добиться оптимального сочетания механических свойств, износостойкости и стойкости для работы в агрессивных средах.

В настоящее время существует заметный интерес к получению КС и исследованию их структурных особенностей и свойств. В связи с этим, помимо традиционных, применяются и новые подходы к изготовлению КС.

В работе [11] на примере Р6М5К5 - 30 об. % ТСС рассмотрены особенности получения порошков КС типа «легированная сталь - карбид» по технологии ударного прессования. На первом этапе технологического процесса порошок карбида размалывали отдельно, что давало возможность гарантировать получение заданного размера частиц (1-3 мкм), поскольку после совместного размола порошков определить истинные размеры частиц карбида, находящегося в смеси, невозможно. Второй этап приготовления смеси представляет собой одновременные размол и смешивание порошков стали и карбида. Химический состав размолотых порошков отличался от исходного снижением содержания углерода и повышения содержания кислорода,

что привело к необходимости ввода в шихту графита. Особенностью размолотых порошков являлось сравнительно большое объемное содержание крупных фракций даже при небольшом количестве крупных частиц. В связи с этим возникла необходимость дополнительного просеивания порошков КС. Размолотые частицы имели неправильную форму со сглаженной поверхностью, которая стала причиной того, что смесь не формовалась и не обладала текучестью. Следующей технологической операцией было ударное формование порошка в закрытой пресс-форме, при этом достигнута плотность порошка КС 95 % от теоретической. Исследуемая КС после спекания в защитной среде аргона при Т = 1200 °С и закаливания достигает твердости 63 HRC (7,5 ГПа). Данная технология получения заготовок из неформующегося материала методом ударного прессования позволяет исключить такие операции как формование в оболочке, применение клеящих добавок, однако технологический процесс осложнен необходимостью предварительного размола порошка карбида, дополнительного просеивания порошков КС и введения в шихту графита.

Наилучшие условия для получения высокоплотных порошковых материалов обеспечиваются при использовании различных методов горячей обработки давлением пористых порошковых заготовок. В этом отношении горячая штамповка - это один из перспективных методов получения беспористых материалов с повышенными физико-механическими свойствами. При горячей штамповке используют порошковые заготовки двух типов: спрессованные из смесей порошков и спеченные с целью получения заданного фазового состава, спрессованные из моно- или легированных порошков и не требующие предварительного спекания. Горячая штамповка обеспечивает получение практически готовых изделий с минимальным объемом последующей механической обработки [12-16]. Технологический процесс изготовления изделий из штампованной КС включает следующие операции: приготовление шихты, изготовление заготовки (спеченной или не спеченной), горячая штамповка, термическая обработка штампованного материала. Технология приготовления шихты в значительной степени определяет качество макроструктуры и химический состав готовой КС. Технология изготовления заготовок имеет ряд особенностей, связанных с тем, что размолотые шихты КС плохо прессуются, не формуются и не обладают текучестью. Отсутствие формуемости предопределяет необходимость при изготовлении заготовок вводить в шихту связки, склеивающие частицы или применять оболочки, которые заполняют порошком. В последнем случае механизм уплотнения порошкового материала при горячей штамповке коренным образом отличается от традиционного, когда штампуется заготовка без оболочки. Все перечисленные факторы требуют специальных исследований процессов размола, прессования и обработки давлением КС [12].

В работе [13] исследованы структуры и свойства горячештампованных КС типа «сталь-НС». Недостатком спеченной КС является обеднение зерен карбида титана углеродом, который расходуется при диффузионном взаимодействии карбида титана и металла-основы, и, как следствие, снижение твердости карбидных включений, однако дисперсная структура КС обеспечивает высокую износостойкость изделий из них, в том числе в коррозионых средах.

При горячей штамповке неспеченной заготовки в результате кратковременности процесса механо-термической обработки материала отсутствует диффузионное взаимодействие легирующих элементов металла-основы и зерен ТЮ [14].

Метод горячей штамповки с экономической точки зрения является альтернативой широко распространенному промышленному способу изготовления КС по технологии жидкофазного спекания. Используя технологию жидкофазного спекания достаточно сложно достичь мелкозернистой структуры, поскольку существует необходимость получения плотного сплава, которая предопределяет применение достаточно высокой температуры спекания, активирующей наряду с уплотнением композита интенсивный рост зерен. В свою очередь метод горячей штамповки позволяет получать КС, характеризующиеся мелкозернистой, однородной структурой, хотя и предполагает определенные сложности технологического процесса, такие как предварительный размол карбида, необходимость использования связок, клеев, оболочек для заполнения порошком и дополнительное введение графита.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Язовских, Ксения Александровна, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Toth, L.E. Transition Metal Carbides and Nitrides / L.E. Toth. - New York Academic Press, 1971. - 296 p.

2. Oyama, S.T. The Chemistry of Transition Metal Carbides and Nitrides / S.T. Oyama. - Blackie Academic & Professional, 1996. - 462 p.

3. Кипарисов, С.С. Получение металлокерамического материала на основе карбида титана со связкой легированной стали методом пропитки / С.С. Кипарисов, В.К. Нарва, В.Л. Родионов // Изв. вузов. Цв. Металлургия. - 1968. - № 6. - С. 128-130.

4. Кипарисов, С.С. Взаимодействие карбида титана со сталью при спекании / С.С. Кипарисов, В.К. Нарва, Н.С. Лошкарева, К.В. Титов //Порошковая металлургия, - 1971. -№ 8. - С. 34-38.

5. Кипарисов, С.С. Физико-химическое взаимодействие компонентов в сплавах карбид титана-сталь / С.С. Кипарисов и др. // Изв. вузов. Цв. Металлургия. - 1976. - № 2. - С. 136-140.

6. Klausmann, R. Wear resistant sintered steel with high carbide content / R. Klausmann // Metal Powder Report.- 1990.-V. 45.-Xs 5.-P. 374.

7. Гуревич, Ю.Г. Карбидостали / Ю.Г. Гуревич, В.К. Нарва, Н.В. Фраге. - М.: Металлургия, 1988.-144 с.

8. Нарва, В.К. Карбидостали - новое поколение твердых сплавов / В.К. Нарва // Изв. вузов. Цв. Металлургия. - 2001. - № 6. - С. 46-52.

9. Nilsson, A. Improved tool wear properties in sheet metal forming using Carbide Steel, a novel abrasion resistant cast material / A. Nilsson, L. Kirkhorn, M. Andersson, J.-E. Stahl // Wear. — 2011. — V. 271.-P. 1280- 1287.

Ю.Ермаков, Б.С. Физическое металловедение. Порошковые и композиционные материалы: учебное пособие / Б.С. Ермаков, С.С. Ермаков. - СПб: Изд-во СПбГТУ, 1996. - 132 с.

11. Дмитренко, Д.В. Технология ударного прессования порошков карбидосталей типа "легированная сталь - карбид" / Д.В. Дмитренко, Л.И. Свистун, О.В. Михайлов // Новые материалы и технологии в машиностроении: Сборник научных трудов Брянской государственной инженерно-технологической академии, 2010. - Выпуск 12.-С. 31-34,

12. Баглюк, Г.А. Горячая штамповка карбидосталей / Г.А. Баглюк, И.Д. Мартюхин, Т.М. Павлыго, Г.Г. Сердюк // HayKOBi нотатки. Луцьк: Луцький державний техшчний унтерситет, 2007.-Выпуск20.-С. 14-19.

13. Баглюк, Г.А. Структура и свойства горячештампованных карбидосталей / Г.А. Баглюк, Т.М. Павлыго, Г.Г. Сердюк, Л.И. Свистун // Науков1 нотатки. Луцьк: Луцький державний техшчний ушверситет, 2009. - Выпуск 25. - С. 16-21.

14. Свистун, Л.И. Структура и свойства горячештампованного композита «быстрорежущая сталь - карбид титана» / Л.И. Свистун, Д.В. Дмитренко, Р.Л. Пломодьяло, Г.Г. Сердюк // Порошковая металлургия и функциональные покрытия. - 2009. - № 1. - С. 29-33.

15. Павлыго, Т.М. Применение технологии горячей штамповки для получения порошковых износостойких конструкционных материалов с дисперсными твердыми включениями / Т.М. Павлыго, Г.Г. Сердюк, Л.И. Свистун, Р.Л. Пломодьяло, Л.Г. Пломодьяло // Порошковая металлургия. - 2005. - № 7/8. - С. 341-347.

16. Свистун, Л.И. Технология горячей штамповки порошков карбидосталей типа легированная сталь - карбид / Л.И. Свистун, Т.М. Павлыго, Д.В. Дмитренко // Технология металлов. - 2009. -№6.-С. 30-36.

17. Баглюк, Г.А. Структурный и фазовый состав порошков карбидостали, полученных термическим реакционным синтезом / Г.А. Баглюк, Д.А. Гончарук // Инженерия поверхности. Новые порошковые композиционные материалы. Сварка, 2011.-Ч. 1.-С. 68-73.

18. Гончарук, Д.А. Реакционный термический синтез композитной губки из брикетированых порошковых смесей систем Fe-Ti-B-C / Д.А. Гончарук, Г.А. Баглюк // Вестник НТУУ "КПИ". Серия машиностроения, 2011.-Выпуск 61.-Т. 2.- С. 155-159.

19. Гольдштейн, М.И. Специальные стали / М.И. Гольдштейн, С.В. Грачев, Ю.Г. Векслер. - М.: Металлургия, 1985.-408 с.

20. Parashivamurthy, K.I. Review on TiC reinforced steel composites / K.I. Parashivamurthy, R.K. Kumar, S. Seetharamu, M.N. Chandrasekharaiah // Journal of Materials Science. - 2001. - № 36. -P. 4519-4530.

21. Warren, R. Research on the wettability of ceramics films by metal and their interfaces / R. Warren // Journal of Materials Science. - 1980. - V. 15. - № 10. - P. 2489-2496.

22. Das, K. A review on the various synthesis route of TiC reinforced ferrous based composites / K. Das, Т.К. Bandyopadhyay, S. Das // Journal of Materials Science. - 2002. - № 37. - P. 3881-3892.

23. Кипарисов, C.C. Порошковая металлургия / С.С. Кипарисов, Г.А. Либенсон. - М.: Металлургия, 1980. - 496 с.

24. Wang, J. Microstructure, mechanical and wear properties study of vanadium carbide particles reinforced iron matrix composite / J. Wang, S. Fu, B. Jiang, Y. Wang // Advanced Materials Research. - 2012. - V. 476-478. - P. 686-690.

25. Chang, Sh.H. The Effects of Adding TiC Powders to VANADIS 4 Tool Steel by HIP Treatment / Sh.H. Chang, T.P. Tang, Jh.K. Chen, Ch.M. Liu // Advanced Materials Research. - 2012. - V. 413. -P. 426-431.

26. Гуляев, Б.Б. Теория литейных процессов / Б.Б. Гуляев. - JI.: Машиностроение (Ленингр. отделение), 1976. - 216 с.

27. Cen, Q. Study on in situ synthesis of TiC particle reinforced iron matrix composite / Q. Cen, Y. Jiang, R. Zhou, Y. Xu, J. Wang // Journal of materials engineering and performance. - 2011. -V. 20.-№8.-P. 1447-1450.

28. Jiang, W.H. In-situ synthesis of a TiC-Fe composite in liquid iron / W.H. Jiang, W.D. Pan, G.H. Song, X.L. Han // Journal of materials science letters. - 1997. - V. 16. - № 22. - P. 1830-1832.

29. Mei, Z. Effect of matrix composition on the microstructure of in situ synthesized TiC particulate reinforced iron-based composites / Z. Mei, Y.W. Yan, K. Cui // Materials Letters. - 2003. - V. 57. -№21.-P. 3175-3181.

30. Zhong, L. In situ fabrication of titanium carbide particulates-reinforced iron matrix composites / L. Zhong, Y. Xu, M. Hojamberdiev, J. Wang, J. Wang // Materials & Design. - 2011. - V. 32. - № 7. -P. 3790-3795.

31. Zhong, L. Fabrication and microstructure of in situ vanadium carbide ceramic particulates-reinforced iron matrix composites / L. Zhong, M. Hojamberdiev, F. Ye, H. Wu, Y. Xu // Ceramics International. - 2013. - V 39. - № 1. - P. 731 -736.

32. Wang, X.H. Characterization of in situ synthesized TiC particle reinforced Fe-based composite coatings produced by multi-pass overlapping GTAW melting process / X.H. Wang, S.L. Song, S.Y. Qu, Z.D. Zou // Surface and Coatings Technology. - 2007. - V. 201. - № 12. - P. 5899-5905.

33. Wang, Y. Study on an Fe-TiC surface composite produced in situ / Y. Wang, X. Zhang, F. Li, G. Zeng // Materials & Design. - 1999. - V. 20. - № 5. - P. 233-236.

34. Wang, Y. Structure and wear-resistance of Fe-VC surface composite produced in situ / Y. Wang, L. Fengchun // Materials&Design. -1999. - V. 1. - P. 19-22.

35. Wang, Y. Cast sinter technique for producing iron base surface composites / Y. Wang, X. Zhang, G. Zeng, F. Li // Materials & Design. - 2000. - V. 21. - № 5. - P. 447-452.

36. Wang, Y. In situ production of Fe-VC and Fe-TiC surface composites by cast-sintering / Y. Wang, X. Zhang, G. Zeng, F. Li // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. - 2001. - V. 32. -№2.-P. 281-286.

37. Cheng, F. Microstructure of Fe-TiC surface composite produced by cast-sintering / F. Cheng, Y. Wang // Materials Letters. - 2007. - V. 61. - №7. - P. 1517-1521.

38. Razavi, M. The effect of production method on properties of Fe-TiC composite / M. Razavi, M.S. Yaghmaee, M.R. Rahimipour, S.S.R. Tousi // International Journal of Mineral Processing. -2010.-№94.-P. 97-100.

39. Brown, I.W.M. Fabrication, microstructure and properties of Fe-TiC ceramic-metal composites / I.W.M. Brown, W.R. Owers // Current Applied Physics. - 2004. - № 4. - P. 171-174.

40. Nuilek, K. The Effect of Ti02 on Synthesizing Fe-TiC Composites / K. Nuilek, N. Memongkol, S. Niyomwas // Proceeding of 4th Thailand Material Science and Technology Conference, Bangkok, March 2006. - CP12:320-322.

41. Manoj, M.K. Synthesis, characterization and effect of microstructure on slurry erosion resistance of cast Fe-TiC composites / M.K. Manoj, R.K. Galgali, S.K. Nath, S. Ray // Journal of Naval Architecture and Marine Engineering. - 2008. - V. 5. - № 1. - P. 19-26.

42. Асанов, A.B. Термодинамический анализ процессов твердофазной металлизации железотитановых концентратов копанского месторождения / А.В. Асанов, В.Е. Бухарина, Н.В. Мальков, А.В. Сенин, А.В. Рощин // Вестник ЮУрГУ. Серия Металлургия, 2008. -Выпуск 11.-№24.-С. 5-8.

43. Макино, А. Химия синтеза сжиганием / А. Макино, О. Одавара, Е. Миямото; под ред. М. Коидзуми. - М.: Мир, 1998. - 247 с.

44. Persson, P. Self-propagating high-temperature synthesis and liquid-phase sintering of TiC/Fe composites / P. Persson, A. Jarfors, S. Savage // Journal of Materials Processing Technology. - 2002. -V. 127.-P. 131-139.

45. Guan, Q.F. In situ production of Fe-TiC composites by self-propagative high-temperature synthesis reaction in liquid iron alloy / Q.F. Guan, Q.C. Jiang, Y.Q. Zhao, C.H. Liu // ISIJ International - Iron and Steel Institute of Japan. - 2002. - V. 42. - № 6. - P. 673-675.

46. Gowtam, D.S. Synthesis and characterization of in-situ reinforced Fe-TiC steel FGMs / D.S. Gowtam, A.G. Rao, M. Mohape, V. Khatkar, V.P. Deshmukh, A.K. Shah // International Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis. - 2008. - V. 17. - №. 4. - P. 227-232.

47. Li, S.T. Fabrication of steel matrix composite locally reinforced with in situ TiC particulate via SHS reaction of (Ti, Fe)-C system during casting / S.T. Li, H.Y. Wang, S.J. Lu, S.L. Sun, D. Li, Q.C. Jiang // ISIJ International - Iron and Steel Institute of Japan. - 2008. - V. 48. - № 9. - P. 12931298.

48. Esteban, P.G. Development of Fe-NbC cermet from powder obtained by self-propagating high temperature synthesis / P.G. Esteban, E. Gordo // Powder Metallurgy. - 2006. - V. 49. - № 2. -P.153-159.

49. Feng, К. Combustion synthesis of VC/Fe composites under the action of an electric field / K. Feng, M. Hong, Y. Yang, W. Wang // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2009. -V. 27.-P. 852-857.

50. Benjamin, J.S. Dispersion strengthened superalloys by mechanical alloying / J.S. Benjamin // Metallurgical and Materials Transactions. - 1970. - V. 1. - P. 2943-2951.

51. Benjamin, J.S. Mechanical alloying / J.S. Benjamin // Scientific American. - 1976. - V. 234. -№ 5. - P. 40-48.

52. Гусев, А.И. Нанотехнологии, наноструктуры, наноматериалы / А.И. Гусев. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 416 с.

53. Авакумов, Е.Г. Механические методы активации химических процессов / Е.Г. Авакумов. - Новосибирск: Наука, 1986. - 305 с.

54. Бутягин, П.Ю. Физические и химические пути релаксации упругой энергии в твердых телах: Механохимические реакции в неорганической химии / П.Ю. Бутягин // Механохимический синтез в неорганической химии: Сб. научн. тр. Новосибирск. - 1991. -С. 32-52.

55. Гусев, А.И. Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства / А.И. Гусев,

A.А. Ремпель. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2000. - 224 с.

56. Болдырев, В.В. Механохимия и механическая активация твердых веществ /

B.В. Болдырев // Успехи химии. - 2006. - Т. 75. -№ 3. - С. 203-216.

57. Gutsfeld, С. Mechanically alloyed sintered steels with a high hard phase content / C. Gutsfeld, F. Thummler // Metal Powder Report. - 1990. - V. 45. - № 11. - P. 769-771.

58. Antsiferov, V.N. Structure and properties of mechanically alloyed steel PK50N2M / V.N. Antsiferov, S.N. Bobrova, A.A. Shatsov // Powder Metallurgy and Metal Ceramics. - 1998. -V. 37.-№3-4.-P. 153-157.

59. Salahinejad, E. Structural evolution during mechanical alloying of stainless steels under nitrogen / E. Salahinejad, R. Amini, M.J. Hadianfard // Powder Technology. - 2012. - V. 215-216. - P. 247-253.

60. Ружицкая, E.B. Исследование и разработка механохимической технологии получения карбидостали на основе стружкоотходов быстрорежущей стали Р6М5: дисс. ... канд. тех. наук: 05.16.06 / Ружицкая Елена Васильевна. - Владивосток, 2006. - 148 с.

61. Ружицкая, Е.В. Исследование процессов механохимического синтеза сплава системы Ti-C-P6M5 для получения карбидостали методом порошковой металлургии / Е.В. Ружицкая // Материаловедение и технологии материалов. Вестник инженерной школы ДВФУ. - 2012. -Выпуск 13,-№4.-С. 42-49.

62. Razavi, M. Synthesis of Fe-TiC-AhCh hybrid nanocomposite via carbothermal reduction enhanced by mechanical activation / M. Razavi, A.H. Rajabi-Zamani, M.R. Rahimipour, R. Kaboli, M.O. Shabani, R. Yazdani-Rad // Ceramics International. - 2011. - V. 37. - P. 443-449.

63. Jing, W. In-situ production of Fe-TiC composite / W. Jing, W. Yisan // Materials Letters. - 2007. -V61.-P. 4393-4395.

64. Sheikhzadeh, M. Structural characterization of stainless steel/TiC nanocomposites produced by high-energy ball-milling method at different milling times / M. Sheikhzadeh, S. Sanjabi // Materials and Design. - 2012. - V. 39. - P. 366-372.

65. Chen, W. Preparation and characterization of stainless steel/TiC nanocomposite particles by ball-milling method / W. Chen, J. Zhou // Journal of WUHAN university of technology. - 2009. - V. 24. -№ 1.-P. 38-41.

66. Bae, S.-Y. Sintering behavior of TiC-Fe based composite fabricated by spark plasma sintering using TiH2 graphite powders / S.-Y. Bae, I.-S. Ahn, H.-J. Cho, C.-J. Kim, D.-K. Park // Materials Science Forum. - 2007. - V. 534-536. - P. 217-220.

67. Cho, H.-J. Spark plasma sintering behavior of Fe-TiC composite materials fabricated by mechanical alloying / H.-J. Cho, S.-Y. Bae, I.-S. Ahn, D.-K. Park // Materials Science Forum. - 2007. -V. 544-545.-P. 825-828.

68. Liu, Z.Y. Mechanical alloying of TiC/M2 high speed steel composite powders and sintering investigation / Z.Y. Liu, N.H. Loh, K.A. Khor, S.B. Tor // Materials Science and Engineering: A. -2001.-V. 311.-№ 1-2.- P. 13-21.

69. Lou, T. Mechanical alloying of Fe-Nb-C materials / T. Lou, B. Ding, X. Gu, G. Li, Z. Hu // Materials Letters.-1996.-V. 28.-№ 1-3.-P. 129-132.

70. Li, Y.-Y. Warm compacted NbC particulate reinforced iron-based composite-Effect of fabrication parameters / Y.-Y. Li, Z.-Y. Xiao, T.L. Ngai, Z.-Y. Zhou, M. Shao // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. - 2002. - V. 12. - № 4. - P. 659-663.

71. Gordo, E. Study for the development of Fe-NbC composites by advanced PM techniques / E. Gordo, B. Gomez, R. Gonzalez, E.M. Ruiz-Navas // Mater. Scie. Forum. - 2007. - V. 534-536. -P. 637-640.

72. Rasib, S. Z. Md. Effect of milling speed on propreties of Fe-NbC Composite prepared by mechanical alloying / S. Z. Md. Rasib, Z. Hussain // Key Engineering Materials. - 2011. - V. 471-472. -P. 804-808.

73. Gomes, U.U. Effect of the dispersion of nanosized carbides (NbC - TaC) in the sintered microstructure of the stainless steel 316L / U.U. Gomes, L.A. Oliveira, S.R.S. Soares, M. Furukava, C.P. Souza // Materials Science Forum. - 2008. - V. 591-593. - P. 294-298.

74. Gomes, U.U. Effect of the additives of nanosized Nb and Та carbides on microstructure and properties of sintered stainless steel. Sintering - Methods and Products / U.U. Gomes, Jr.J. Ferreira da Silva, G.B.P. Ferreira; Volodymyr Shatokha (ed.). - InTech, 2012. - Chapter 11. - 316 p.

75. Zhang, X. Microstructures and mechanical properties of Fe-28Al-5Cr/TiC composites produced by hot-pressing sintering / X. Zhang, J. Yang, J. Ma, Q. Bi, J. Cheng, Y. Liang, W. Liu // Materials Science and Engineering: A. - 2011. - V. 528. - № 22-23. - P. 6819-6824.

76. Oleszak, D. Mechanically Alloyed Nanocrystalline Intermetallic Matrix Composites Reinforced with Alumina / D. Oleszak, M. Krasnowski // Materials Science Forum. - 2001. - V. 360-362. -P.235-240.

77. Krasnowski, M. Structural Investigations of the TiC-Fe(Al) Nanocomposite Formed by Mechanical Alloying / M. Krasnowski, H. Matyja // Materials Science Forum. - 2000. - V. 343-346. -P. 302-307.

78. Krasnowski, M. Nanocomposites obtained by mechanical alloying in Fe-Al-Ti-C system / M. Krasnowski, T. Kulik // Journal of Alloys and Compounds. - 2008. - V. 448. - № 1-2. -P. 227-233.

79. Krasnowski, M. Nanocrystalline FeAl matrix composites reinforced with TiC obtained by hotpressing consolidation of mechanically alloyed powders / M. Krasnowski, T. Kulik // Intermetallics. -2007.-V. 15.-№ 10.-P. 1377-1383.

80. Krasnowski, M. Nanocrystalline TiC-Al composites with high specific strength / M. Krasnowski, G. Cieslak, T. Kulik // Book of Abstract 19th International Symposium on Metastable, Amorphous and Nanostructured Materials (ISMANAM), Moscow, June 2012. - P. 131.

81. Krasnowski, M. Synthesis of FeAl-TiN Nanocomposite by Mechanical Alloying of Al-Fe-Ti Powder Mixture under Nitrogen Atmosphere / M. Krasnowski, H. Matyja // Materials Science Forum. - 2001. - V. 360-362. - P. 433-438.

82. Murphy, B.R. Mechanochemically synthesized NbC cermets: Part I. Synthesis and structural development / B.R. Murphy, Т.Н. Courtney // Mater. Research Soc. - 1999. - V. 14. - № 11. -P. 4274-4284.

83. Murphy, B.R. Mechanochemically synthesized NbC cermets: Part II. Mechanical properties / B.R. Murphy, Т.Н. Courtney // Mater. Research Soc. - 1999. - V. 14. - № 11. - P. 4285-4290.

84. Ломаева, С.Ф. Механизмы формирования структуры, фазового состава и свойств наносистем на основе железа при механоактивации в органических средах: дисс. ...д-ра физ.-мат. наук: 01.04.07 / Ломаева Светлана Федоровна. - Ижевск, 2007. - 334 с.

85. Ren, R. Synthesis and grain growth kinetics of in-situ FeAl matrix nanocomposites( I): Mechanical alloying of Fe-Al-Ti-B composite powder / R. Ren, Y.-C. Wu, W.-M. Tang, F.-T. Wang, T.-G. Wang, Z.-X. Zheng // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. - 2007. - V. 17. -№ 5. - P. 919-924.

86. Yao, Z. Role of A2 and A50 process on the oxide dispersion strengthened ferritic alloy fabricated by mechanical alloying / Z. Yao, W. Xiong, J. Qu, S. Lin // Materials & Design. - 2011. - V. 32. - № 5. -P. 2821-2826.

87. Chung, H.-S. Method for manufacturing vanadium carbide powder added tool steel powder by milling process, and method for manufacturing parts therewith / H.-S. Chung, J.-S. Bae, Y.-J. Kim. -1996. - United States Patent 5561832.

88. Kaneyoshi, T. Reaction of niobium with hexane and methanol by mechanical grinding / T. Kaneyoshi, T. Takahashi, M. Motoyama // Scripta Metallurgica et Materialia. - 1993. - V. 29. -P. 1547-1551.

89. Suwarno, H. The effect of toluene solution on the hydrogen absorption of the Mg-Ti alloy prepared by synthetic alloying / H. Suwarno, W.A. Adi // Atom Indonesia. - 2009. - V. 35. - № 2. -P. 127-136.

90. Lomayeva, S.F. Formation of iron oxides during mechanical activation in water / S.F. Lomayeva, A.N. Maratkanova, O.M. Nemtsova, A.A. Chulkina, E.P. Yelsukov // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. Proceedings of the XVI International Synchrotron Radiation Conference. - 2007. -V. 575.-№ 1-2.-P. 99-104.

91.Xiang, J.Y. Mechanochemically activated synthesis of zirconium carbide nanoparticles at room temperature: A simple route to prepare nanoparticles of transition metal carbides / J.Y. Xiang, S.C. Liu, W.T. Hu, Y. Zhang, C.K. Chen, P. Wang, J.L. He, D.L. Yu, B. Xu, Y.F. Lu, Y.J. Tian, Z.Y. Liu // Journal of the European Ceramic Society. - 2011. - V. 31. - № 8. - P. 1491-1496.

92. Bo, L. Synthesis of TiC Powder by Mechanical Alloying of Titanium and Asphalt / L. Bo, C. Lishan, Z. Yanjun, X. Chunming // Chinese Journal of Chemical Engineering. - 2007. - V. 15. -№ l.-P. 138-140.

93. Лубнин, A.H. Механохимическое взаимодействие титана с жидкими углеводородами / А.Н. Лубнин, Г.А. Дорофеев, В.И. Ладьянов, В.В. Мухгалин, О.М. Канунникова, С.С. Михайлова, В.В. Аксенова // Химическая физика и мезоскопия. - 2013. - Т. 15. - № 3. -С. 412-420.

94. Rahaei, М.В. Mechanochemical synthesis of nano TiC powder by mechanical milling of titanium and graphite powders / M.B. Rahaei, rad R. Yazdani, A. Kazemzadeh, T. Ebadzadeh // Powder Technology. - 2012. - V. 217. - P. 369-376.

95. El-Eskandarany, M.S. Synthesis of nanocrystalline titanium carbide alloy powders by mechanical solid state reaction / M.S. El-Eskandarany // Metallurgical and Materials Transactions A. - 1996. -V. 27. - № 8. - P. 2374-2382.

96. El-Eskandarany, M.S. Mechanically induced carbonization for formation of nanocrystalline TiC alloy / M.S. El-Eskandarany, M. Omori, T. Kamiyama, T.J. Konno, K. Sumiyama, T. Hirai, K. Suzuki // Science reports of the research institutes, Tohoku University A. - 1997. - V. 43. - P. 181-193.

97. Ye, L.L. Synthesis of nanocrystalline TiC powders by mechanical alloying / L.L. Ye, M.X. Quan // Nanostructured Materials. - 1995. - V. 5. - № 1. - P. 25-31.

98. Jia, H. Formation of nanocrystalline TiC from titanium and different carbon sources by mechanical alloying / H. Jia, Zh. Zhang, Zh. Qi, G. Liu, X. Bian // Journal of Alloys and Compounds. - 2009. -V. 472.-P. 97-103.

99. Basu, P. Synthesis of nanostructured carbides of titanium and vanadium from metal oxides and ferroalloys through high-energy mechanical milling and heat treatment / P. Basu, P.F. Jian, K.Y. Seong, G.S. Seng, A.K. Masrom, Z. Hussain, A. Aziz // AIP Conf. Proc. ICAMN-2007. - 2010. -V. 1217. -P. 118-123.

100. Ali, M. Synthesis of nanostructured titanium carbide from titanium oxide and Ferro-titanium through mechanical activation / M. Ali, P. Basu // VI International Conference on Mechanochemistry and Mechanical Alloying (INCOME), December 2008. - P. 118-120.

101. Kano, J. Synthesis of Niobium Carbides from Ferroniobium by Mechanochemical Method / J. Kano, N. Sato, Sh. Suzuki, F. Saito, H. Suginobe, T. Shiokawa // ISIJ International. - 2009. - V. 49. -№ 3.-P. 458-462.

102. Wang, G.M. Thermal treatment of iron ball milled with pyrazine (C4H4N2) / G.M. Wang, S.J. Campell, W.A. Kaczmarek // Materials Science Forum. - 1997. - V. 235-238. - P. 433-438.

103. Zhang, F. Formation of titanium nitrides via wet reaction ball milling / F. Zhang, W.A. Kaczmarek, L. Lu, M.O. Lai // Journal of Alloys and Compounds. - 2000. - V. 307. - P. 249253.

104. Yelsukov, E. P. Synthesis of disordered FejC alloy by mechanical alloying of iron powder with liquid hydrocarbon (toluene) / E.P. Yelsukov, V.A. Barinov, L.V. Ovetchkin // Journal of Materials Science Letters. - 1992. - V. 11. - № 10. - P. 662-663.

105. Баринов, B.A. Способ получения порошка цементита / В.А. Баринов, Е.П. Елсуков, Л.В. Овечкин. - 1991. - А.С. №1678525, БИ № 35.

106. Yelsukov, Е. Mechanochemical synthesis of iron carbides by grinding of iron powder with liquid hydrocarbon (toluene) / E. Yelsukov, V. Barinov, L. Ovetchkin // Proceed. First Intern. Conf. on Mechanochemistry (INCOME), Kosice, Slovak Republic. - 1993. - V. 2. - P. 63-66.

107. Konygin, G.N. Synthesis of amorphous Fe-Si-C alloys by ball miling of Fe-Si powder in toluene / G.N. Konygin, E.P. Yelsukov, V.A. Barinov; I. Ortalli (ed.) // Proceed, of the Intern. Conf. on the Applications of the Mossbuer Effect (ICAME), Rimini, Italy, 1996. - P. 157.

108. Ломаева, С.Ф. Формирование метастабильных фаз при механоактивации сплава Fe-Si в органических средах / С.Ф. Ломаева, Е.П. Елсуков, А.Н. Маратканова, О.М. Немцова, Н.В. Иванов, А.В. Загайнов // Химия в интересах устойчивого развития. - 2005. - № 2. -С. 279-290.

109. Ломаева, С.Ф. Фазово-структурное состояние и температурная стабильность порошков, полученных механоактивацией железа в жидкой кремнийорганической среде / С.Ф. Ломаева,

A.Н. Маратканова, Н.В. Иванов, Г.Н. Коныгин, Е.П. Елсуков // Коллоидный журнал. - 2004. -Т. 66.-№2.-С. 216-222.

110. Елсуков, Е.П. Твердый нанокомпозит на основе железа и цементита / Е.П. Елсуков,

B.В. Иванов, С.Ф. Ломаева, Т.Н. Коныгин, С.В. Заяц, А.С. Кайгородов // Перспективные материалы. - 2006. - № 6. - С. 59-63.

111. Ломаева, С.Ф. Структура и свойства нанокомпозитов, полученных механоактивацией железа в кремнийорганической среде / С.Ф. Ломаева, А.В. Сюгаев, Е.П. Елсуков // Химическая физика и мезоскопия.-2008. — Т. 10.-№2.-С. 186-199.

112. Ломаева, С.Ф. Строение поверхностных слоев и коррозионная устойчивость высокодисперсного железа, полученного механическим измельчением в органических средах /

C.Ф. Ломаева, A.M. Дорфман, A.M. Ляхович, Н.В. Иванов, А.В. Сюгаев // Химия в интересах устойчивого развития. - 2002. - № 10.-С. 143-150.

113. Ломаева, С.Ф. Структурно-фазовые превращения, термическая стабильность, магнитные и коррозионные свойства нанокристаллических систем на основе железа, полученных механоактивацией в органических средах / С.Ф. Ломаева // ФММ. - 2007. -Выпуск 104. - № 4. - С. 403-422.

114. Ломаева, С.Ф. Механоактивация железа в присутствии воды / С.Ф. Ломаева, А.Н. Маратканова, О.М. Немцова, А.А. Чулкина, Е.П. Елсуков // Химия в интересах устойчивого развития. - 2007. -№ 2-1. - С. 128-132.

115. Болдырев, В.В. Экспериментальные методы в механохимии твердых неорганических веществ / В.В. Болдырев. - Новосибирск: Наука, 1983. - 65 с.

116. Benjamin, J.S. Mechanical Alloying / J.S. Benjamin // Metallurgical and Materials Transactions A.- 1970.-V. l.-P. 1791-1796.

117. Gilman, P.S. Mechanical alloying / P.S. Gilman, J.S. Benjamin // Annual Review of Materials Science. - 1983.-V. 13.-P. 279-300.

118. Gaffet, E. Some recent developments in mechanical activation and mechanosynthesis / E. Gaffet, F. Bernard, J.-C. Niepce, F. Chariot, C. Gras, G. Le Саёг, J.-L. Guichard, P. Delcroix, A. Mocellin, O. Tillement // Journal of Materials Chemistry. - 1999. - № 9. - P. 305-314.

119. Калошкин, С. Д. Термодинамика и кинетика превращений неравновесных металлических материалов с аморфной и нанокристаллической структурой: автореферат дисс. ...д-ра физ.-мат. наук: 01.04.07 / Калошкин Сергей Дмитриевич. - М., 1998. - 39 с.

120. Бутягин, П.Ю. Диффузионная и деформационная модели механохимического синтеза / П.Ю. Бутягин // Коллоидный журнал. - 2003. - Т. 65. - № 5. - С. 706-709.

121. Yelsukov, E.P. Mechanical alloying in binary Fe-M (M=C, B, Al, Si, Ge, Sn) systems / E.P. Yelsukov, G.A. Dorofeev // Journal of Materials Science. - 2004. - V. 3. - P. 5071-5079.

122. Васильев, Л.С. К анализу механизмов, ограничивающих дисперсность порошков, полученных методом механического измельчения / Л.С. Васильев, С.Ф. Ломаева // ФММ. -2002. - Т. 93. - № 2. - С. 66-74.

123. Васильев, Л.С. О возможных механизмах эволюции наноструктур при интенсивной пластической деформации металлов и сплавов / Л.С. Васильев, И.Л. Ломаев // ФММ. - 2006. -Т. 101.-№4.-С. 417-424.

124. Ремпель, А.А. Наноструктура и атомное упорядочение в карбиде ванадия / А.А. Ремпель, А.И. Гусев // Письма в ЖЭТФ. - 1999. - Т. 69. - Выпуск 6. - С. 436-442.

125. Музгин, В.Н. Аналитическая химия ванадия. Серия: «Аналитическая химия элементов» / В.Н. Музгин, Л.Б. Хамзина, В.Л. Золотавин, И.Я. Безруков. - М: НАУКА, 1981. - 216 с.

126. Иванов, В.В. Способ импульсного прессования твердых порошковых материалов и устройство для его осуществления / В.В. Иванов, С.Н. Паранин, А.Н. Вихрев. - 1994. - Патент RU № 94039190/02.

127. Powder Diffraction File. Alphabetical Index. Inorganic Phases. (International Center for Diffraction Data, 1601 Park Lane, Swarthmore, Pennsylvania 19081, USA), 1985. - P. 162.

128. Voronina, E.V. Regular algorithm for the solution of the inverse problem in Mossbauer spectroscopy / E.V. Voronina, N.V. Ershov, A.L. Ageev, Yu.A. Babanov // Physica Status Solidi (b). -1990.-V. 160.-P. 625-634.

129. Холлек, X. Двойные и тройные карбидные и нитридные системы переходных металлов. Справ, изд. / X. Холлек; под ред. Ю.В. Левинского. - М: Металлургия, 1988. - 313 с.

130. Вол, А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем / А.Е. Вол. — М: Физ.-мат. лит., 1962. — 982 с.

131. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Справочник в 3-х томах / под общ. ред. Н.П. Лякишева. - М: Машиностроение, 1997. - Т. 2. - 1024 с.

132. Славинский, М.П. Физико-химические свойства элементов / М.П. Славинский. - М: ГНТИЛЧЦМ, 1952. - 765 с.

133. Савяк, М.П. Влияние механической активации гидрида титана на его взаимодействие с азотом и кислородом / М.П. Савяк, Т.А. Людвинская, И.И. Тимофеева, Л.П. Исаева,

В.Б. Муратов, В.Ф. Литвиненко, Н.В. Головко, И.В. Уварова // Наноструктурное материаловедение. - 2008. - № 1. - С. 73-80.

134. Устинов, B.C. Порошковая металлургия титана / B.C. Устинов, Ю.Г. Олесов, Л.Н. Антипин, В.А. Дрозденко. - М: Металлургия, 1973. - 248 с.

135. Алисова, С.П. Диаграммы состояния металлических систем / С.П. Алисова, П.Б. Будберг. - М: ВИНИТИ, 1971.-263 с.

136. Бернштейн, М.Л. Металловедение и термическая обработка стали. Справочник в 3-х томах. Основы термической обработки / М.Л. Бернштейн, А.Г. Рахштадт. - М: Металлургия, 1983.-Т. 2.-368 с.

137. Binary Alloys Phase Diagrams / Т. Massalski (ed.). - American Society for Metal, 1987. -526 p.

138. Yelsukov, E.P. Initial stage of mechanical alloying in the Fe-C system / E.P. Yelsukov, G.A. Dorofeev, A.V. Zagainov, N.F. Vildanova, A.N. Maratkanova // Materials Science and Engineering: A. - 2004. - V. 369. - P. 16-22.

139. Васильев, Л.С. К анализу механизмов эволюции наноструктур и деформационного растворения фаз в металлах / Л.С. Васильев, Е.П. Елсуков, И.Л. Ломаев // ФММ. - 2006. -Т. 102.-№2.-С. 201-213.

140. Аренц, P.A. Мёссбауэровское исследование локальной магнитной структуры е-карбида железа и промежуточных карбидов, возникающих при фазовых превращениях е-^-О / P.A. Аренц, Ю.В. Максимов, И.П. Суздалев // ФММ. - 1973. - Т. 36. - Выпуск 2. - С. 277-285.

141. Бахтияров, А.Ш. Мёссбауэровское исследование карбидных фаз, выделяющихся при отпуске низколегированной стали, содержащей хром / A.11I. Бахтияров, В.И. Бобров, Л.Н. Васильев // ФММ. - 1979. - Т. 47. - № 6. - С. 1215-1219.

142. Le Caer, G. Mössbauer study of mechanosynthesized iron carbides / G. Le Саёг, P. Matteazzi // Hyperfine Interact. - 1991. - V. 66. - № 1-4. - P. 309-317.

143. Чердынцев, В.В. Взаимодействие порошка железа с кислородом воздуха при механоактивации / В.В. Чердынцев, С.Д. Калошкин, И.А. Томилин // ФММ. - 1998. - Т. 86. -№ 6. - С. 84-89.

144. Ломаева, С.Ф. О механизмах формирования дисперсности и структурно-фазового состава в системах на основе железа при механоактивации / С.Ф. Ломаева // Деформация и разрушение материалов. - 2005. - № 3. - С. 9-15.

145. Васильев, Л.С. Механизм насыщения нанокристаллических порошков примесями внедрения при механическом диспергировании / Л.С. Васильев, С.Ф. Ломаева // Коллоидный журнал. - 2003. - Т. 65. - № 5. - С. 697-705.

146. Елсуков, Е.П. Механически сплавленные порошки Fe(100-x)C(x); х = 5-25ат. %. I. Структура, фазовый состав и температурная стабильность / Е.П. Елсуков, Г.А. Дорофеев,

B.М. Фомин, Г.Н. Коныгин, A.B. Загайнов, А.Н. Маратканова // ФММ. - 2002. - Т. 94. - № 4. -

C. 43-54.

147. Бокштейн, Б.С. Диффузия в металлах / Б.С. Бокштейн. - М: Металлургия, 1972. - 248 с.

148. Рабинович, В.А. Краткий химический справочник / В.А. Рабинович, З.Я. Хавин. - «71: Химия. Ленингр. отделение, 1977. - 376 с.

149. Ташметов, М.Ю. Влияние металлоида на структуры упорядочения карбида титана / М.Ю. Ташметов, В.Т. Эм, Б.Н. Савенко // Физика твердого тела. - 1997. - Т. 39. - № 12. -С. 2207-2210.

150. Hoch, М. The Vaporization of TiN and ZrN / M. Hoch, D.P. Dingledy, H.L. Johnston // Journal of the American Chemical Society. - 1955. - V. 77. - № 2. - P. 298-304.

151. Шабашов, В.А. Локальная атомная структура железосодержащих сплавов и соединений при интенсивных деформационных и радиационных воздействиях: дисс. ...д-ра физ.-мат. наук: 01.04.07 / Шабашов Валерий Александрович. - Екатеринбург, 2007. - 397 с.

152. Монахов, И.С. Исследование зависимости параметра кристаллической решетки сплавов систем Fe-Cr и Fe-V от легирования. Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине. Труды XI межвузовской научной школы молодых специалистов / И.С. Монахов, Р.И. Рудштейн; под общ. ред. Б.С. Ишханов, Л.С. Новиков. -М: Издательство МГУ, 2010. - С. 110-113.

153. Елсуков, Е.П. Формирование и распад цементита при нагреве и в процессе изотермического отжига при 700 °С механически сплавленного нанокомпозита железо-аморфная фаза Fe-C / Е.П. Елсуков, В.М. Фомин, Д.А. Вытовтов, Н.Б. Арсентьева, С.Ф. Ломаева, Г.А. Дорофеев // ФММ. - 2005. - Т. 99. - № 2. - С. 41-45.

154. Васильев, Л.С. Структурные превращения, распределение неравновесных вакансий и аномальная диффузия в пластически деформируемых металлах и сплавах при механосплавлении / Л.С. Васильев, И.Л. Ломаев // ФММ. - 2011. - Т. 111. - № 1. - С. 3-14.

155. Jartych, Е. Process of Amorphization Induced by Mechsnical Alloying of Iron with Tungsten and Niobium / E. Jartych, D. Oleszak, J.K. Zurawicz // Acta Physica Polonica A. - 2001. - V. 100. -№5.-P. 731-736.

156. Маратканова, А.Н. Микро- и локальная атомная структура графита и цементита FejC: дисс. ...канд. физ.-мат. наук: 01.04.07 /Маратканова Алёна Николаевна. - Ижевск, 2003. - 138 с.

157. Ефременко, В.Г. Абразивная износостойкость и механические свойства высокомарганцевых сталей, легированных титаном / В.Г. Ефременко, Ф.К., Ткаченко,

О.Е. Полозюк, А.К. Куркчи // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2004. -Т. 4. -№ Ю. -С. 112-114. /

158. Андриевский, Р.А. Наноструктурные материалы. Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Р.А. Андриевский, А.В. Рагуля. - М: Академия, 2005. — 192 с.

159. Nakamura, Y. Vapor quenched Fe-Ti alloys: Formation of amorphous phase, and metastable Ti2Fe phase by aging / Y. Nakamura, K. Sumiyama, H. Ezawa // Hyperfine Interactions. - 1986. -V. 27. -№ 1-4.-P. 361-364.

160. Gasior, W. Enthalpy of formation of intermetallic phases from Fe-Ni-Ti System. Comparative studies / W. Gasior, A. Debski // Archives of Metallurgy and Materials. - 2012. - V. 57. - № 4. -P. 1095-1104.

161. Русаков, B.C. Мессбауэровские исследования термической стабильности слоистых металлических систем / B.C. Русаков, К.К. Кадыржанов, Т.Э. Туркебаев // ФММ. - 2007. -Т. 104,-№4.-С. 387-395.

162. Costa, B.F.O. Evolution of FeV sigma phase ball-milled in a mixture of argon and air / B.F.O. Costa, G. Le Caer, B. Malaman // Hyperfine Interactions. - 2008. - V. 183. - №. 1-3. - P. 239245.

163. Smith, A.W. A mossbauer effect study of the laves phase NbFe2 / A.W. Smith, R.D. Rawlings // Physica Status Solidi (a). - 1974. - V. 22. - № 2. - P. 491-499.

164. Chien, C.L. Amorphous FexNbjoo-x with wide composition range / C.L. Chien, K.M. Unruch, S.H. Liou // Journal of Applied Physics. - 1982. - V. 53. - № 11. - P. 7156-7158.