Исследование закономерностей изменения реальной структуры порошков кобальта и кобальтовой фазы твердых сплавов WC-Co в процессе их получения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.06, кандидат технических наук Малютина, Татьяна Владимировна

• Малютина, Татьяна Владимировна
• кандидат технических наук
• 1985

Оглавление диссертации кандидат технических наук Малютина, Татьяна Владимировна

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Объекты исследования и их характеристики.

2.2. Технология изготовления образцов.

2.2.1. Подготовка поверхности образцов для исследования

2.3. Рентгенографический анализ.

2.3.1. Методика определения объемного содержания модификации в порошках кобальта и связующей фазе сплавов \1С-£0% Со

2.3.2. Методика высокотемпературных рентгеновских исследований фазовых переходов в порошках кобальта при нагреве и охлаждении.

2.3.3. Определение размера зерна связующей фазы в спеченных сплавах М0-20% Со . . . '.

2.3.4. Методы исследования тонкой структуры порошков кобальта и кобальтовой фазы сплавов №С-Со.

2.4. Исследование распределения кобальта в смесях и спеченных сплавов У/С-Со.

2.5. Стандартные методики, используемые при исследовании исходных порошков и спеченных сплавов №С-Со

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ В СТРУКТУРЕ ИСХОДНЫХ ПОРОШКОВ КОБАЛЬТА И СМЕСЕЙ \и/С-Со В ПРОЦЕССЕ РАЗМОЛА.

3.1. Влияние длительности размола на дисперсность и структуру порошков кобальта

3.2. Изменение структуры компонентов смесей №С-Со в процессе размола.

3.2.1. Влияние длительности размола и характеристик порошков кобальта на однородность смесей

3.3.Дополнительное влияние прессования на пластическую деформацию кобальта.

3.4, Выводы.

4. ВЛИЯНИЕ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ РАЗМОЛЕ СМЕСЕЙ НА ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ ПОРОШКОВ КОБАЛЬТА И СМЕСЕЙ У/С-Со В ПРОЦЕССЕ ТВЕРДОФАЗНОГО СПЕКАНИЯ.

4.1. Влияние деформации порошков кобальта на температуры фазового перехода.

4.2. Изменение структурных характеристик кобальта в процессе спекания.

4.3. Структурные изменения фазовых составляющих смесей \^С-Со после твердофазного спекания.

4.4. Выводы.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ СПЛАВОВ №-20% Со ПОСЛЕ ЖИДК0ФАЗН0Г0 СПЕКАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ХАРАКТЕРИСТИК ИСХОДНЫХ ПОРОШКОВ КОБАЛЬТА й ДЛИТЕЛЬНОСТИ РАЗМОЛА.

5.1. Исследование микроструктуры сплавов.

5.2.Исследование тонкой структуры фазовых составляющих

5.3. Исследование физико-механических свойств сплавов

5.4. Выводы.

6. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ХАРАКТЕРИСТИК ИСХОДНЫХ ПОРОШКОВ КОБАЛЬТА И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СПЛАВОВ УС-20% Со МЕТОДОМ КОРРЕЛЯЦИОННО-РЕГРЕССИОННОГО АНАЛИЗА.

ОБЩЕ вывода

Заключение диссертации по теме «Порошковая металлургия и композиционные материалы», Малютина, Татьяна Владимировна

Результаты работы могут быть использованы душ составления технических нормативов на исходные порошки кобальта, включив в качестве контролирующих характеристик следующие: фазовый состав, дисперсность и дефектность кристаллической решетки кобальта.

7. Разработана и внедрена в практику научно-исследовательских работ ВНИИТС и на Днепровском заводе твердых сплавов методика количественного определения содержания Л-модификаций для производственных партий порошков кобальта.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Малютина, Татьяна Владимировна, 1985 год

1. Bibrinh Н., Sehl Heart P., Buckle С. The kinetic and morhology of the allotropic transformation of cobalt. -Journ. Inst. Metals, 1958, 87, p. 71-76.

2. Шульце Г. Металлофизика. M.: Мир, 1974, 503 с. с илл.

3. Келли А., Гровс Г. Кристаллография и дефекты в кристаллах.

4. М.: Мир, 1974, 496 с. с илл.

5. Уманский Я.С., Скаков Ю.А. Физика металлов. М.: Атомиздат,1978, 352 с. с илл.

6. Sceger A. Versetzungen und allotrope Umwandlungen. Z. Metallk, 1953, 44, 6, s.247-253.

7. Кристиан Дж. Теория превращений в металлах. Ч. I. Термодинамика и общая кинетическая теория. М.: Мир, 1978, 806 с. с илл.

8. Stapelfelter in Rubisch-flachenzentrierten and hexaqonalen

9. Metallen. Tecnica (Suisse), 1977, 26, N 7, 430.

10. Cristian J.W. A theory of transformation in pure cobalt.

11. Proc. Roy. Soc. A, 1951, 206, p.51-60.

12. Вишняков Я.Д., Файнштейн Г.С. Превращения в металлах с различной энергией дефектов упаковки. М.: Металлургия, 1981, 136 с. с илл. (Серия достижения современного металловедения).

13. Giamei I. , Burma J., Freise E. The role of the allotropictransformation in cobalt-base alloys. Cobalt, 1969, No 40, p.140-155.

14. Еголаев В.Ф., Малинов Л.С., Чумакова 1.Д., Шкляр Р.Ш. Влияние многократных фазовых переходов и пластической деформации на аллотропические превращения в кобальте. Физика металлов и металловедение, 1967, т.23, вып.1, с.79-83.

15. Edwards O.S., Kruger J. Pure Cobalt and its properties

16. Cobalt, 29, 1965, p.185-187.

17. Cech R.E., Turnbul! D. Heterogeneous nucleation of the martensit transformation.-Trans. Met. Soc. AIME, 1956, v.206, p.124-132.

18. Nelson J.0., Altstter C.J. The effect of Stress on the allotropic transformation in Cobalt. Trans. Met. Sos. AIME, Desember, 1964, v.230, p.1577-1583.

19. Ершов B.M. Рентгенографическое исследование состояния кобальта перед фазовым переходом ЩК ШУ. Физика металлов и металловедение, 1977, т.44, вып.З, с.642-643.

20. Бокштейн Б.С., Клингер 1.М., Разумовский И.М. Резонансноепоглощение ^-квантов вблизи точек фазового перехода первого рода. Физика твердого тела, 1975, вып.12, с.3480-3482.

21. Бокштейн Б.С., Бокштейн С.З., Клингер Л.М., Разумовский И.М.

22. Об аномалии пластичности кобальта вблизи точки мартенсит-ного превращения. Физика металлов и металловедение, 1977, т.44, вып.З, с.642-643.20, Коробейников В.П., Пузанов А.А., Багаев В.Н., Пьянков Б.Н.

23. Исследование мартенситного превращения в кобальте с использованием эффекта теней при обратном рассеянии ускоренных ионов, Физика металлов и металловедение, 1980, т.50, вып. 2, с,430-434,21, Абакумова В.Д., Бокштейн С.З., Орехов Н.Г., Разумовский И.М.,

24. Кузьмин С .И., Лихачев В.А., Рыбин В.В. Мартенситная памятьв кобальте. Известия ВУЗов, "Физика", 1976, № 3 (166), с.18-23.

25. Anantharaman T.R., Christian J.W. The Measurement of Crowthand Deformation Faulting in Hexagonal Cobalt. Acta

26. Cryst., 1956, 9, p.479-486.

27. Rama Rao P., Anantharaman T.R., Elastic Anisotropy and lattice Strain in Deformed Cobalt Owder. Philosopical Magazin, 1962, 7, Л 76, p.705-707.

28. Rao I. , Lele S., Anantharaman T.R. X-ray stady of imperfections in untrasformed hexagonal cobalt. Transactions of the Indian Institute of Metals, 1967, June, v.20, p.80-82.

29. Mitra G.B., Haider N.C. Stackin Fault Probabilies in Hexagal

30. Cobalt. Acta Cryst., 1964, 17, p.812-822.

31. Бернштейн МД. Прочность стали. M.: Металлургия, 1974, 199 с,с илл. (Сер. Успехи современного металловедения).

32. Бернштейн M.JT. Термомеханическая обработка металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1968, II7I с. с илл.

33. Садовский В.Д. Структурная наследственность в стали. М.: Металлургия, 1973, 206 с. с илл. (Сер. Успехи современного металловедения).

34. Авакумов Е.Г. Механические методы активации химических процессов. Новосибирск: Наука, 1979, 253 с, с илл.

35. Dachill P., Roy R. High-Pressure phase transformations.- Laboratory Mechanical Mixers and Motars-Hature,1960,186,p.34-41.

36. Зверькова И.И., Фадеева В.И., Третьяков Ю.Д. Влияние способа измельчения на дефектную структуру феррита цинка. Порошковая металлургия, 1981, № 12, с.6-8.

37. Кравчик А.Е., Нешпор B.C. Изучение пластической деформации,рекристаллизации и спекания порошков никеля и вольфрама, подвергнутых вибропомолу. Порошковая металлургия, 1978, № 9, с.7-15.

38. Бернштейн М.Л. Горячая деформация стали. Сталь, 1972,2, с.157-165.

39. Горбачева Т.Е., Чапорова И.Н., йвенсен В.А., Эйдук О.Н.,

40. Крутских В.М., Лукашева Н.М. 0 влиянии температурных условий получения w и WC на тонкую структуру порошков и WC-фазы в сплавах wc-co. Порошковая металлургия, 1977,f 10, с.70-76.

41. Портной В.К., Фадеева В.И., Третьяков Ю.Д. Изучение субструктуры и дефектов упаковки активных порошков никель-цинковых ферритов. Порошковая металлургия, 1974, $ 2, с.87-89.

42. Dawihle W. Hand book of Hard Metals. London,1955, p.59-62.

43. Кохановская А. Изменение тонкой структуры молотого кобальта.- Чехосл. физич. журнал, 1955, 5(2), с.201-213.

44. Tikkanen М.Н., Taskinen A., Taskinen P. Characteristic properties of cobalt powder suitable of hard production. Powder Metallurgy, 1975, v.18, Ж 36, p.259-282.

45. Taskinen A. Determination of the Amount of Hexagonal Phase in

46. Cobalt Powder. Scandinavian Journal of Metallurgy, 1978, v.7, N 5, p.193-195.

47. Kimmel E. Effect of wet milling and cobalt powders on the phase transformation and morfology of the cobalt.- International Journal of Refrectory and Hard Metals,1983,v.2,IT 2,p.84-87.

48. Schwarzkopf Peter, Hong J., Voytek M. As milled distributionof cobalt in tangs ten carbide, Intern. Journal of Ref-rectory and Hard Metals, 1982, v. 1, TT 1, p. 26-31.

49. Bengtsson B. , Iohannesson T. , Linday L. Same aspects of milling of cemented carbide powder. Powder Metallurgu, 1973, v.16, N 32, p.220-235.

50. Чапорова И.Н., Третьяков В.И., Щетилина E.A. К вопросу о растворимости карбида вольфрама в кобальте и никеле. В сб.: Твердые сплавы, М.: Металлургия, 1959, J6 I, с.177-190.

51. Willbrand J., Wieland U. Beitrag zur rontgenographischen Untersuchung des Bindemetalls in Wolframkarbid-Kobalt-begierunge. Technische Mittelingen Krupp, Forschungsberichte, 1975, N 1, s. 41-44.

52. Davihl W., Frisch B. The Mechanical Characteristics of the Cobalt Phase in Tungsten Carbide-Cobalt. Hard-Metals-Cobult, 1964, N 22, p.22-30.

53. Чапорова И.Н., Чернявский К.С. Структура спеченных твердыхсплавов. М.: Металлургия, 1975, 247 с. с илл.

54. Gurland J., Horton J. Role of the Binder Phase in Cemented

55. Tungsten Carbide-Cobalt Alloyse. Techical Journ. of Metals , 1952, v.4, N 10, p.Ю51-Ю55.

56. Kochanovska A. Pokroky praskove metalurgie NCSAV, Praha,1954, s. 69-77.

57. Sandford E.J., Trent E.M. The Physical Metallurgy of Sintered Carbides. Simposium on Powder Metallurgy, London, 1947,p.84-91.

58. Ковальский А.Е., Пивоваров Л.Х. Размер зерна кобальтовой фазы в твердых сплавах. В сб.: Твердые сплавы. М.: Металлургия, I960, ч.П, с.172-175.

59. Willbrand Y., Wieland U. The Size of Coherent Domains in the Binder Metal of Cobalt-Bonded Tangsten Carbid. Intern. Journ. of Powder Metallurgy, 1972, 8 (2), p.84-91

60. Almond E.A., Roebuck B. The orgin of WC substructure and theeffect of processing on the microstructure of WC-Co hard metals. High Temp-High Pressures, 1982, v.14, N 2, p.143-154.

61. Tanghess of Pure Iron. Transaction of the Iron and Steel Institute of Japan, 1975, v.15, N 12, p.628-637.66, Lee H., Gurland J. Hardness and Deformation of Cemented

62. Tungsten Carbide. Materials Science and Eng., 1978, v.33, N 1, p.125-133.

63. Suzuki H., Ymamoto T. , Hayashi K. On the Deformation of Cemented Carbides. Journ. Japan. Soc. Powder Metal., 1967, v.14, p.22-31.

64. Arndt R. The structure and Mechanical Behavior of WC-Co Cemented Carbides. Z. Metallkunde, 1972, v.63,N 5,s.247-285.

65. Sarin V.K., Iohannesson T. On the deformation of WC-Co Cemented Carbodes.- Metall Science, 1975, v.9,N 10,p.472-476.

66. Baldoni J.G., Williams W.C. Deformation of Cemented Carbides.- Bull. American. Ceramic Sosiety,1978, N 57,p.1100-1102.

67. Бернштейн М.Л. Структура деформированных металлов. М.: Металлургия, 1977, 431 с. с илл.

68. Gottschall R.L., Windell S., Williams , Ward I.D. Microstructural study of not-deformed cemented carbides. Philosophical Magazine, A, 1980, v.41, N 1, p.1-7.

69. Edwards O.S., Lipson H. . An x-ray study of the transformation of cobalt. Inst. Met. 1943, v.69, p.177-179.

70. Sage M., Guillaund C. Methode d'analyse quantitativ des varietere allotropiques du cobalt par les rayons X-Rev. Met., 1950, IT 47, p. 139-146.

71. Горелик С.С., Расторгуев I.H., Скаков Ю.А. Рентгенографический и электроннооптический анализ, 1971, 366 с. с илл.

72. Русаков А.А. Рентгенография металлов. М.: Атомиздат, 1977,479 с. с илл.

73. Финкель В.А. Высокотемпературная рентгенография. И.: Металлургия, 1968, 479 с. с или.

74. Warren В.Е. X-Ray Measurement of Grain Size. Jorn. of Applied Physics, 1960, v.31, N 12, p.2237-2239.

75. Stegavic K. Determination of Grain Size in Polyctystalline

76. Materials. Jorn. of Applied Physies, 1966, v.34, N 5, p.2200-2201.

77. Уоррен Б. В кн.: Успехи физики металлов: Пер. с англ. М.:

78. Металлургиздат, 1963, т.5, с.172-237.

79. Ковальский Á.E., Пивоваров I.X. Деформационные ошибки упаковки в кобальтовой цементирующей фазе твердых сплавов. Кристаллография, 1962, т.7, вып.2, с.208-211.

80. Кривоглаз М.А. Теория рассеяния рентгеновских лучей и тепловых нейтронов реальными кристаллами. М.: Наука, 1967, 336 с.

81. Уманский Я.С., Скаков Ю.А., Иванов А.Н., Расторгуев Л.Н.

82. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. М.: Металлургия, 1982, 632 с.

83. Вараксина A.B., Каган A.C., Ромбе И.М. К определению термических микронапряжений рентгеновским методом. Заводская лаборатория, 1971, & 10, с.1187-1189.

84. Гостев Ю.В., Жданова А.Н. Исследование распределения кобальта в смесях порошков и спеченных сплавах С-Со. В сб.: Сверхтвердые материалы, Киев, 1982, с.39-42.

85. ASÏM. Standart ВЗЗО-65. Methog for determination of averageparticle size of metal powder by the Fisher Subsieve sizer.

86. Паничкина B.B., Скороход B.B. В сб.: Методы определения физических характеристик дисперсных порошков. Киев, АН УССР, 1970, 21 с.

87. Чернявский К.С. Стереология в металловедении. М. : Металлургия, 1977, 278 с. с илл.

88. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. М. : Металлургия, 1975, 376 с. с илл.

89. Туманов В.И., Чередников A.A., Кузнецова К.Ф. Исследованиемикронапряжений в твердых сплавах магнитным методом. -Порошковая металлургия, 1976, № 9, с.63-67.

90. Третьяков В.И. Металлокерамические твердые сплавы. М.: Металлургиздат, 1962, 286 с. с илл.

91. Гречяюк Р.Л., Булахова Л.В. Определение удельной поверхностипорошков, применяемых в производстве твердых сплавов методом газопроницаемости при молекулярном режиме. В сб.: Твердые сплавы, М.: Металлургиздат, 1969, В 9, с.158-163.

92. Гречнш Р.Л., Булахова Л.В. Изменение удельной поверхностипорошка кобальта при размоле. В сб.: Твердые сплавы, М.:, Металлургиздат, 1969, $ 9, с.163-166.

93. Hopkins D.W., Brooks R.G. Same observations on the millingbahaviour of nitrogen-atomized cobalt powder. Powder Metal., 1976, v.19, N 1, p.46-48.

94. Чернявский К.С., Травушкин Г.Г. Современные представления освязи структуры и прочности твердых сплавов IVC-Co. В сб.: Проблемы прочности, Киев, 1980, № 4, с.П-19.

95. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. М.: Металлургия, 1978, 392 с. с илл.

96. Зельдевич В.И., Комарова И.Г., Попов A.A., Садовский В.Д. Наследование упрочнения сообщенного пластической деформацией при полиморфных превращениях в железо-никелевом сплаве. -Физика металлов и металловедение, 1977, т.44, вып.2, с.294-300.

97. Вишняков Я.Д., Файнштейн Г.С. Влияние изменения состава итемпературы на энергию дефектов упаковки. Изв. вуз. Черная металлургия, 1979, № 9, с.116-119.

98. Богачев И.Н., Еголаев В.Ф., Чумакова Л.Д., Шкляр Р.Ш. Рентгенографические исследования структурных несовершенств в кобальте. Физика металлов и металловедение, 1968, т.26, вып.5, с.863-869.

99. Горбачева Т.Б., Чапорова И.Н. Влияние кобальта на формирование тонкой структуры l^C-фазы в сплаве. В сб.: Твердые сплавы, М.: Металлургия, 1978, В 18, с.51-54.

100. Горелик O.G. Рекристаллизация металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1978, 566 с. с илл.

101. Туманов В.И., Лошаков А.Л. О связи магнитных характеристикс параметрами состава и структуры твердых сплавов WC-Co. В сб.: Производство и применение твердых сплавов, М.: Металлургия, 1982, № 2, с.28-32.

102. Кан Р. Физическое металловедение. М.: Мир, 1967, т.2,490 с. с илл.

103. Чапорова И.Н. От.н£уч.сотр.,к.т.н.1. Горбачева ТуЬ./1. Гл.бухгалтер ДЗТСъутенко П.В./

104. Сг.н.с®тр;Третьякоз В.И. д.т.н. -л '/.;

105. Зав.лаб Чапорова И.Н. /Зав.лаб.б Третьяков в.И.

106. Ст. н.сотр.^Щ/Горбачева Т.Б. Зав.лаб.7 Ивенсен в.А.

107. Инженер Д, Никитина з.В. Зав.ла*.^, Рйалменко ? Аспирант с^-.'С Лявиша т.з. '