Теоретические и технологические принципы совершенствования структуры и свойств порошковых материалов на основе Fe,Ni,Cu с металлическими нанодисперсными добавками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.06, доктор технических наук Мейлах, Анна Григорьевна

• Мейлах, Анна Григорьевна
• доктор технических наук
• 2007

Оглавление диссертации доктор технических наук Мейлах, Анна Григорьевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ АКТИВИРОВАННОГО СПЕКАНИЯ (литературный обзор и задачи исследования).

1.1. Общая характеристика процессов спекания.

1.2. Методы активирования уплотнения при спекании порошковых материалов.

1.3. Влияние добавок нанопорошков на структурообразование в спеченных материалах.

1.3.1. Особенности образования зеренной структуры.

1.3.2. Диффузионная гомогенизация порошковых материалов.

1.4. Влияние дисперсности и способа подшихтовки легирующих добавок на механические свойства порошковых материалов.

1.5. Цели и задачи исследований.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОПОРОШКОВ МЕТОДОМ

Ш'МИЧЕЖОГОРАЗЛОЖШИЯХИМИЧЕСЖИХа^ДЦНЕНИЙ.

2.1. Процессы и кинетические закономерности термического разложения химических соединений в твердой фазе.

2.2. Изотермическое разложение оксалатов Fe, Ni, Со и Си в водороде.

2.2.1. Методика эксперимента.

2.2.2. Влияние кинетических параметров разложения оксалатов на дисперсность металлов.

2.3. Получение нанопорошков сплавов.

2.4. Получение композиционных порошков, содержащих наночастицы металлов.

2.5. Выводы.

3. ВЛИЯНИЕ НАНОД ИСПЕРСНЫХ ДОБАВОК И СВОЙСТВ ИСХОДНЫХ ПОРОШКОВ

НА СТРУКТУРУ И ФШИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СПЕЧЕННЫХ

МАТЕРИАЛОВ.

3.1. Материалы и методы экспериментов.

3.2. Процессы и закономерности активированного спекания порошков железа и никеля.

3.3. Активированное спекание высокопластичного порошка Си.

3.4. Активированное спекание порошка хромоникелевой стали.

3.4.1. Спекание Cr — Ni стали с добавками никеля.

3.4.2. Спекание Cr - Ni стали с добавками меди.

3.4.3. Спекание Cr - Ni стали с добавками композита из никеля, меди и графита.

3.5. Выводы.

4. АКТИВИРОВАННОЕ СПЕКАНИЕ СМЕСИ ПОРОШКОВ ЖЕЛЕЗА И

НИКЕЛЯ.

4.1 Активированное уплотнение при спекании железоникелевых материалов.

4.2 Кинетика образования железоникелевого сплава при активированном спекании.

4.3 Зависимость магнитных свойств Fe - Ni материалов от условий получения.

4.4 Выводы.

5. ВЛИЯНИЕ НАНОДИСПЕРСНЫХ ЛЕГИРУЮЩИХ МЕТАЛЛОВ НА СТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЕЧЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ НЕАКТИВНЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ПОРОШКОВ.

5.1. Материалы и методика эксперимента.

5.2. Структура и физико-механические свойства материалов из распыленных железных порошков с нанокристаллическими добавками.

5.2.1. Спекание Fe-Ni-Cu материалов.

5.2.2. Спекание Fe - Ni - Си - С материалов.

5.2.3. Спекание Fe - Ni - Си - С - Zr02 материалов.

5.2.4. Спекание Fe-Ni-Mo-С-Zr02 материалов.

5.3. Моделирование композиционной структуры стали.

5.4. Выводы.

6. ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК НАНОПОРОШКОВ НА СПЕКАНИЕ И СВОЙСТВА

КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

6.1. Влияние добавок нанопорошков никеля, меди и А1203 на свойства спеченных сталей.

6.2. Влияние добавок нанопорошков металлов и плакирования частиц А12Оз на свойства Fe - А120з композиционных материалов.

6.3. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретические и технологические принципы совершенствования структуры и свойств порошковых материалов на основе Fe,Ni,Cu с металлическими нанодисперсными добавками»

Развитие техники диктует необходимость повышения качества и надежности в эксплуатации применяемых материалов, среди которых все более важную роль играют спеченные из металлических порошков. Главными резервами повышения физико-механических свойств порошковых металлоизделий являются снижение пористости и неоднородности структуры и состава. Эти резервы успешно реализуются в случае применения методов, основанных на одновременном использовании высоких температур и деформаций: изостатического и динамического горячего прессования, горячей штамповки, высокотемпературной экструзии и других. Но подобные технологии громоздки, малопроизводительны, требуют больших затрат энергии и дорогостоящей оснастки. Поэтому необходим поиск других путей улучшения свойств порошковых материалов - новых альтернативных технологий, предусматривающих снижение затрат на производство.

Одним из направлений такого поиска может быть использование методов активированного спекания, связанных с воздействием механических, физических и химических факторов на суб структуру порошков, определяющую основополагающий процесс кинетики спекания - течение кристаллического вещества [1]. Однако присущее активным порошкам пересыщение вакансиями при нагревании быстро «залечивается», поэтому для поддержания активности вещества необходимо, чтобы дефекты структуры образовывались во время спекания достаточно длительно. Эта цель достигается, например, путем применения примесей, взаимодействующих с частицами порошка и генерирующих в их структуре неравновесные вакансии. В качестве активирующих спекание примесей известно использование металлов платиновой и железной групп. Эффект значительного уплотнения прессовки порошка вольфрама при покрытии частиц нанослоем 0,2 - 0,5 % Ni в условиях спекания, в которых материал без добавок почти не проявлял усадки, обнаружили К.Агте и

Я.Вацек [2]. После этого Я.Вацек, Я.Брофи, В .В.Скороход, В.В.Паничкина, Г.В.Самсонов и В.Е.Панин, применяя добавки Ni, Со, Fe и Pd, также установили высокую скорость уплотнения при низкотемпературном спекании W и Мо [2 - 7]. Р.А.Андриевский и И.М.Федорченко выявили повышенную усадку порошковых материалов на основе железа при добавлении 0,5 - 10,0 % № и Со. [8 - 9]

Добавки 0,5 % Ni и Pd при спекании порошков W [3, 6] и Fe [9] ускоряют рекристализационные процессы, способствующие межчастичному сращиванию и упрочнению материалов [10]. Кроме того, при исследовании диффузионного взаимодействия в двойных порошковых смесях W и Mo, Ni и Си, в которых одним из компонентов был порошок с размером частиц менее 100 нм -нанопорошок (НП), Л.И.Трусов, Я.Е.Гегузин и Л.Н.Парицкая установили низкотемпературное сплавообразование [15 - 16]. В.В.Скороход и С.М.Солонин при использовании малых добавок Ni и Pd обнаружили ускорение образования сплавов в смесях порошков W и Мо с другими тугоплавкими металлами [17, 18].

Таким образом, добавки и компоненты из НП металлов могут положительно воздействовать на основные факторы совершенствовавших свойств порошковых материалов: снижение пористости, сращивание частиц, гомогенизацию структуры и состава при понижении температуры и продолжительности спекания. Однако существовавших сведений об активированном спекании было недостаточно для обобщения и применения в технологиях изделий с заданными свойствами. Требовалось проведение комплексного изучения механизмов и эффективности влияния состава, концентрации и способов подшихтовки нанодисперсных добавок на уплотнение, структуру и физико-механические свойства спеченных материалов в зависимости от характеристик наиболее технически важных по объему потребления в порошковой металлургии порошков.

Целью работы являлось исследование влияния на структуру и физико-механические характеристики материалов из промышленных порошков железа, никеля, меди и хромоникелевой стали добавок НП, оптимизация способа их получения, состава, концентрации и технологических приемов подшихтовки в зависимости от особенностей исходных порошков для повышения эксплуатационных свойств изделий при изготовлении наиболее простым и экономичным методом холодного прессования и спекания.

В соответствии с поставленной целью в число основных задач входили:

- обоснование критериев для выбора состава, метода получения добавок и выявление зависимости дисперсности НП (№, Со, Fe, Си) от технологических параметров; определение эффективности и механизмов влияния состава, концентрации и способов подшихтовки добавок НП на уплотнение, структуру и физико-механические характеристики спеченных материалов в зависимости от свойств исходных порошков (Fe, Ni,Cu, ПХ17Н2);

- исследование уплотнения, кинетики, механизма гомогенизации и структуры материала из смеси порошков (Fe и №) в условиях активированного спекания;

- изучение структурообразования и механических свойств материалов из неактивных (распыленных) железных порошков и НП легирующих металлов;

- исследования процессов консолидации и механических свойств металлооксидных композитов (Fe — А12Оз) с добавками НП.

Исследования выполнены по планам работ 1980 - 2003г.г. Института металлургии УрО РАН в соответствии с координационными планами Академии наук СССР и России, а также по научно-техническим программам АН и ГКНТ СССР, Миннауки РФ и проектам РФФИ № 02-03-96436 и № 04-03-96081. Часть исследований выполнена по договорам с БР НПО Порошковой металлургии (Минск) и РИТЦ ПМ (Пермь), ОАО «Уралэлектромедь» (г. В. Пышма, Свердловской области), камвольными предприятиями Екатеринбурга и Тюмени.

Основное содержание работы.

В первой главе приведен литературный обзор, в котором обобщены данные о закономерностях уплотнения, формирования структуры и физикомеханических свойств материалов при спекании традиционных порошков металлов и влиянии на эти процессы добавок НП. На основе критического анализа литературных данных сформулированы задачи настоящего исследования.

Во второй главе обоснован выбор состава и пиролитического метода получения НП. Приведены результаты определения температурной области разложения оксалатов для получения НП Fe, Со, Ni, Си, их сплавов и металлоугольных композитов за практически приемлемое время, не превышающее 1ч, а также установленные функциональные зависимости среднего размера частиц НП и длительности пиролиза от температуры.

В третьей главе обобщены экспериментальные результаты исследования влияния добавок нанодисперсных (НД) металлов на процессы уплотнения, структурообразования и механические свойства материалов из промышленных порошков Fe, Ni, Си и Cr - Ni стали, различающихся дисперсностью, структурой, морфологией частиц, содержанием примесей и элемента с высоким сродством к кислороду, пластичностью. Оптимизированы способы применения добавок: в виде оксалатов для равномерного распределения в шихте и предотвращения обособленного спекания или в виде металлических наночастиц в композиции с графитом, нейтрализующим их окисляющее действие на элементы с высоким сродством к кислороду. По экспериментальным данным получены статистические зависимости величины и скорости уплотнения порошков железа и никеля от температуры, времени спекания и концентрации добавки НД Ni. Выявлены и теоретически обоснованы процессы, контролирующие объемные изменения порошковых тел и гомогенизацию материалов при активированном спекании в зависимости от дисперсности и дефектности структуры частиц исходных порошков. Предложена новая физикохимическая концепция активированного спекания.

С добавками НП достигнут новый уровень свойств материалов из порошков с типичными характеристиками (высокой пластичностью медного и легкой окисляемостью хромосодержащего стального), затрудняющими уплотнение при спекании:

- раскрыт механизм и найден способ предотвращения роста и растрескивания при спекании в водороде прессовок с небольшой пористостью на основе меди, заключающийся в активировании восстановления оксидов на поверхности частиц медного порошка добавками оксалатов железа и кобальта при поддержании сквозной пористости газообразными продуктами их разложения;

- получены оригинальные композиционные добавки на основе порошка графита, покрытого наночастицами Ni и Си, для активирования спекания порошка Cr-Ni стали. Установлены критерии выбора состава и концентрации добавок. Вновь выявлено дополнительное рафинирование стали углеродом в присутствии пленок расплава меди, увеличивающих газопроницаемость материала. Применение добавок позволило получить порошковую сталь Х17Н2 с коррозионной стойкостью и механическими свойствами не хуже, чем у литой стали того же состава и с ударной вязкостью в 1,5 раза большей, чем у кованой порошковой.

В четвертой главе результаты исследования сплавообразования при спекании смеси порошков железа и никеля с добавками нанодисперсного никеля обсуждены с позиции представлений о массопереносе, основную роль в механизме которого играет миграция межфазных и межкристаллитных границ. Установлено, что активированное восстановление оксидов железа обусловливает синхронизацию старта процессов массопереноса и рекристаллизационного развития поверхности взаимодействия компонентов, растворения никеля в переферийной области частиц железного порошка и сокращение путей последующей объемной гетеродиффузии. В итоге, это приводит к снижению на 200°С температуры и к сокращению в 6 раз времени гомогенизации материала.

В пятой главе изложены результаты исследования спекания материалов из наименее активных, распыленных железных порошков с добавками нанодисперсных (НД) легирующих металлов. Сформирован новый тип структуры спеченной стали, состоящей из частиц железного порошка, связанных по границам мелкозернистой поликомпонентной прослойкой на основе Ni - Си - Мо сплавов. Получены корреляционные уравнения, связывающие характеристики физико-механических свойств материалов с концентрацией добавок и технологическими параметрами. Установлены закономерности изменения свойств стали от величины зерна и объемного содержания прослоек. Прочность и пластичность созданных сталей в 2 - 4 раза превышает характеристики сталей идентичного состава из смеси традиционных порошковых металлов.

В шестой главе представлены результаты активирования уплотнения, улучшения адгезии фаз и механических свойств Fe - А1203 композитов при добавлении НД Ni и Си совместно с углеродом за счет усиления его рафинирующей эффективности, легирования металлической матрицы и аккомодации пор к размерам и форме расположенных в них твердых включений, предварительно плакированных медью.

Научная новизна работы

Проведены комплексные исследования химических, структурных и технологических факторов воздействия добавок НП на спекание и физико-механические свойства материалов из традиционных порошков Fe, Ni, Си и Cr-Ni стали.

Установлена зависимость дисперсности НП Ni, Со, Fe, Си и их сплавов от параметров пиролиза оксалатов, состава и оксидной добавки.

Предложен способ получения композиционных порошков угля и металлических наночастиц с заданной поверхностью.

Установлены общие закономерности изменения величины и скорости уплотнения прессовок из порошков железа и никеля от температуры, времени спекания и концентрации добавки нанодисперсного (НД) никеля.

Выявлены механизмы воздействия НД добавок на уплотнение порошковых тел при спекании.

Предложен механизм активированного низкотемпературного сплавообразования в смеси порошков Fe и Ni.

Сформулирована новая физикохимическая концепция активированного спекания.

Раскрыты механизмы и найдены с помощью НД добавок альтернативные энергоемким способы достижения требуемого уровня физико-механических свойств материалов из порошков с высокой пластичностью, малой активностью и легкой окисляемостью.

Практическая значимость работы

Созданы технологические принципы получения качественных металлических порошковых материалов с нанодисперсными добавками наиболее простым и экономичным методом холодного прессования и однократного спекания:

- определены критерии выбора состава и концентрации нанодисперсных добавок, предложены реализуемые в традиционных технологических схемах способы их получения и подшихтовки в изделия на основе порошков металлов;

- предложен способ эффективного легирования и гомогенизации Fe - Ni материалов; температура образования сплава 50Н из смеси порошков Fe и Ni относительно неактивирированного спекания снижена на 200 °С и сокращено время в 6 раза;

- определены условия получения высокоплотных безусадочных изделий на основе меди при низкотемпературном (800 °С, 1ч) однократном спекании;

- разработаны основы технологий изделий из распыленных железных порошков и нанодисперсных сплавов легирующих металлов с повышенными в 2-4 раза механическими свойствами, прогнозируемыми по установленным корреляционным зависимостям от состава и параметров компактирования и спекания;

- создана альтернативная энергоемким технология изделий на основе порошка хромосодержащей стали, с коррозионной стойкостью и механическими свойствами не хуже, чем у литой стали того же состава.

Реализация результатов работы.

Разработанные технологии были применены на ОАО «Уралэлектромедь» (г. Верхняя Пышма, Свердловской обл.) для изготовления антифрикционных изделий на основе меди, экономическая эффективность — 1260 тысяч рублей в год; на организованном в ИМЕТ УрО РАН участке порошковых изделий при производстве опытно-промышленных партий (1500 - 10000 шт) комплектующих порошковых изделий для машин камвольно-суконного производственного объединения «КРОСНО» г. Тюмени и камвольного комбината «УРАЛТЕКС» г. Екатеринбурга: втулки авиажной головки прядильной машины ВТС - 07 и нескольких видов антифрикционных втулок на основе распыленного железного порошка, коррозионностойкой втулки промывочной машины ЛЗП на основе порошка стали Х30. По программам МНТК «Порошковая металлургия» на 1991 -1993г.г разработаны новые магнитные Fe - Ni материалы из НП сплава 50Н и из смеси порошков Fe и Ni с добавкой нанодисперсного никеля.

Достоверность и обоснованность основных выводов подтверждается тем, что научные результаты, полученные в работе, лежат в рамках теоретических положений порошкового материаловедения, согласованием экспериментальных результатов между собой и с результатами других авторов. В лабораторных условиях использованы современные хорошо опробованные и стандартные методы физико-химических исследований, обеспечивающих получение достоверных результатов. При обработке экспериментальных данных на ПЭВМ использованы стандартные программы.

Основные положения, выносимые на защиту:

- способы пиролитического получения НП Ni, Со, Fe, Си и их сплавов с регулируемой дисперсностью и композиционных порошков на основе угля и металлических наночастиц с заданной поверхностью;

- статистические зависимости активированного уплотнения материалов из порошков железа и никеля от режима спекания и концентрации добавки НД Ni;

- механизм низкотемпературного активированного сплавообразования в смеси порошков железа и никеля, основанный на синхронизации процессов массопереноса и рекристаллизационного развития поверхности взаимодействия компонентов;

- новая физикохимическая концепция активированного спекания, включающая каталитический, энергетический и диффузионный механизмы воздействия добавок;

- исследование взаимосвязи эффективности и механизма влияния состава, концентрации и способа подшихтовки НД добавок на уплотнение, структуру и физико-механические характеристики спеченных материалов со свойствами исходных порошков;

- закономерности эволюции структуры и свойств сталей из неактивных (распыленных) железных порошков при варьировании состава и концентрации добавок НД сплавов легирующих элементов; модель композиционной структуры стали;

- результаты исследования влияния НД добавок на физико-механические свойства Fe-Al203 композитов.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Уральской региональной конференции по порошковой металлургии (Пермь, 1978); областной научно-технической школе-семинаре по порошковой металлургии (Свердловск, 1987); XVI Всесоюзной научно-технической конференции «Порошковая металлургия» (Свердловск, 1989); III региональной научно-технической конференции по порошковой металлургии и покрытиям (Барнаул, 1990); Всесоюзном научно-техническом семинаре «Расширение объема и повышение эффективности использования изделий из металлических порошков» (Волгоград, 1990); конференции «Ультрадисперсные и неупорядоченные системы: свойства и структура» (Пермь, 1992); VI Всесоюзной конференции по магнитным жидкостям (Плес, 1991); Республиканской научно-технической конференции « Применение композиционных материалов в народном хозяйстве» (Солигорск, 1992); Европейской конференции по материалам порошковой технологии - РТМ - 93 (Германия, Дрезден, 1993); Всероссийских научно-технических конференциях «Ультрадисперсные порошки, материалы и наноструктуры» (Красноярск 1996, 1999, 2003, 2006); Всероссийской конференции «Химия твердого тела и новые материалы» (Екатеринбург, 1996); Межрегиональной научно-технической конференции «Уральская металлургия на рубеже тысячелетий» (Челябинск, 1999); V - VI Всероссийских конференциях «Физикохимия ультрадисперсных систем» (Екатеринбург, 2000 и Томск 2002); Всероссийской научно-технической конференции «Редкие металлы и порошковая металлургия» (Москва, 2001); конференциях «Физическая химия и технология в металлургии» (Екатеринбург, 2005); 4-й международной конференции «Сварка и порошковая металлургия МЕТ - 2005» (Рига, 2005); III и IV Всероссийских межотраслевых научно-технических конференциях «Автоматизация и прогрессивные технологии АПТ - 2002 и 2005» (Новоуральск), второй Всероссийской конференции по наноматериалам НАНО - 2007 (Новосибирск).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 50 работ. Из них 10 - в журналах, рекомендованных ВАК; 20 - в виде статей и тезисов в трудах всесоюзных, всероссийских и международных конференций, 4 - авторские свидетельства; 7 - в сборниках статей.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы из 253 наименований, приложения и содержит 226 страниц текста, включая 60 рисунков и 27 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Порошковая металлургия и композиционные материалы», Мейлах, Анна Григорьевна

6.3. Выводы.

1. Композиционные добавки, содержащие 0,30 % С и 0,35 % НД Ni или 0,5 % НД Си активируют спекание и обеспечивают получение порошковой нержавеющей стали ПХ17Н2, дисперсно-упрочненной (0,3-0,7)% А1203, с коррозионной стойкостью и ударной вязкостью близкий к этим свойствам у литой стали.

2. Добавки НП А12Оз в смеси с графитом способствуют более равномерному распределению углерода в шихте, что повышает эффективность восстановления оксидов в металлической матрице композитов.

3. Подшихтовка НП А1203, смешанного с порошками оксалатов никеля и меди, позволяет гомогенизировать структуру дисперсно-упрочненной стали на основе сферического железного порошка, повысить на 10-20 % твердость и сблизить ударную вязкость композита и материала металлической матрицы.

4. В композитах на основе ПЖР, содержащих 2 - 6 % А1203 с размерами частиц от 100 до 160 мкм, при увеличении концентрации оксидного компонента увеличивается пористость с 13 до 20 %, уменьшается твёрдость и резко снижается ударная вязкость.

5. Применение плакированных медью частиц А1203 приводит к улучшению физико-механических свойств Fe - А1203 КМ: на 2-3 % понижается пористость, на 5 % повышается твердость и в 7-10 раз увеличивается ударная вязкость, что обусловлено рафинированием границ зёрен матрицы в присутствии расплава меди, сфероидизацией пор и приближением их размеров к размерам частиц А1203.

6. Одновременное применение плакированных частиц А1203 и подшихтовки 0,5 % НД Ni ещё более улучшает свойства материалов: увеличиваются плотность, твердость и особенно - в 1,5 раза ударная вязкость за счет легирования металлической матрицы никелем и медью.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В работе осуществлено решение крупной научно-технической проблемы совершенствования эксплуатационных свойств металлических порошковых изделий при использовании экономически целесообразного метода их получения. Основу работы составляет изучение процессов, механизмов и закономерностей активированного спекания традиционных порошков добавками нанопорошков. Для получения необходимой информации об эволюции структуры и свойств материалов при активированном спекании проведено комплексное физикохимическое исследование процессов уплотнения и структурообразования в однокомпонентных материалах и многокомпонентных: из смеси порошков, порошка сплава и смесей металлических и неметаллических порошков с добавками НП при оптимизации технологии их получения, состава и приемов подшихтовки. В итоге настоящего исследования получены следующие новые научные результаты.

1. Определены критерии для выбора состава добавок НП, предложен способ их подшихтовки в виде оксалатов Ni, Со, Fe и Си, обеспечивающий равномерное распределение, предотвращение обособленного спекания и заданную величину частиц, функционально связанную с параметрами восстановительного отжига порошковой смеси.

2. Выявлены общие закономерности активированного спекания порошков железа и никеля добавками 1ВД Ni, взаимно растворимого или тождественного с основным металлом; получены статистические зависимости величины и скорости уплотнения от температуры, длительности процесса и концентрации добавки.

3. На основе теоретического обобщения экспериментальных сведений и выявленных в работе процессов, контролирующих величину объемных изменений порошковых тел при спекании с НД добавками, сформулирована новая физикохимическая концепция активированного спекания. В отличие от существовавших представлений об активированном спекании как процессе диффузионной ползучести за счет накопления в частицах неравновесных вакансий при преимущественном растворении основного металла в добавляемом, в новой концепции ключевым является активирующее влияние добавки на восстановление водородом оксидов на частицах спекаемых порошков. Рафинирование материала сдвигает старт процессов уплотнения и сплавообразования в область пониженных температур, в которой частицы исходного порошка имеют не только «биографически» развитую поверхность, но и дополнительно увеличивающуюся при появлении периферийных рекристаллизованных зерен. В случае НД добавки того же состава, что и основной порошок, ускоренный процесс вязкого течения материала частиц в поры осуществляется под влиянием повышенных растягивающих напряжений, создаваемых нанесенными тонкими и упругими нанокристаллическими оболочками. Этот процесс при разном составе добавки и спекаемого порошка сопровождается гетеродиффузией, избыточные вакансии возникают в частицах менее дисперсного основного порошка, увеличивая их текучесть. Активированное сплавообразование также основывается на низкотемпературном рафинировании спекаемого материала, обусловливающим синхронизацию процессов массопереноса и рекристаллизационного развития поверхности взаимодействия компонентов.

4. Получены новые экспериментальные сведения о влиянии состава, концентрации и способов подшихтовки НД добавок на совершенствование структуры и свойств материалов в зависимости от типичных характеристик исходных порошков, затрудняющих спекание (высокой пластичности медного, малой активности распыленного железного и легкой окисляемости хромосодержащего стального), на основании которых:

- раскрыт механизм и найден способ предотвращения роста и растрескивания при спекании в водороде прессовок с небольшой пористостью на основе меди, заключающийся в активировании восстановления оксидов на частицах медного порошка добавками оксалатов железа или кобальта при поддержании сквозной пористости газообразными продуктами их разложения; получены безусадочные высокоплотные спеченные изделия;

- созданы конструкционные стали с новым композиционным типом структуры, состоящей из крупных сферических частиц распыленного железного порошка, связанных по границам мелкозернистыми прослойками на основе НД Ni -Си - Мо сплавов, диффузионно насыщенных железом и дисперсно-упрочненных включениями Zr02; установлены закономерности эволюции структуры и свойств стали от состава, объемного содержания прослоек и режимов спекания; новые стали по прочности и пластичности в 2 - 4 раза превосходят аналогичные по составу и полученные из смеси обычных порошков;

- получены оригинальные композиционные порошки графита и наночастиц Ni и Си для активирования спекания легко окисляющихся порошков легированных сталей; установлены критерии для выбора состава, концентрации добавок и механизмы воздействия их компонентов на спекание Cr - Ni стали; вновь выявлено дополнительное рафинирование стали углеродом и ускорение диссоциации оксидов железа в присутствии пленок расплава меди, увеличивающих газопроницаемость материалов. Применение композиционных добавок позволило получить порошковую сталь Х17Н2 с коррозионной стойкостью и механическими свойствами не хуже, чем у литой стали того же состава.

5. При добавлении углерода, НД № и Си установлено снижение пористости и улучшение механических свойств Fe - А1203 композитов с наночастицами А1203 и соизмеримыми с металлическими за счет усиления восстановительной эффективности углерода, упрочнения металлической матрицы и аккомодации пор к размерам и форме расположенных в них твердых включений, предварительно плакированных медью.

6. Выявленные в работе процессы, установленные закономерности активированного спекания, предложенные приемы подшихтовки, раскрытые механизмы и экспериментально доказанная эффективность воздействия добавок НП на совершенствование структуры, физико-механических и эксплуатационных свойств материалов из наиболее потребляемых в порошковой металлургии порошков создали научные основы технологий качественных материалов,

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Мейлах, Анна Григорьевна, 2007 год

1. Ивенсен В.А.Феноменология спекания. М.: Металлургия, 1985. - 247 с.

2. Агте К., ВацекЯ. Вольфрам и молибден. М.: Энергия, 1964. 456 с.

3. Самсонов Г. В., Яковлев В. И. Активирование спекания вольфрама с присадками никеля. // Порошковая металлургия. 1967. - №8. - С. 10 - 16.

4. Самсонов Г. В., Яковлев В. И. Исследование процесса активирования спекания вольфрама с присадками палладия. // Порошковая металлургия. 1967. -№7.-С. 45-49.

5. Паничкина В.В. Об активированном спекании вольфрама с малыми добавками никеля. //Порошковая металлургия. 1967. - № 2. - С.1 - 5.

6. Паничкина В.В., Скороход В.В. Возврат и рекристаллизация металлокерамического вольфрама с малыми добавками никеля. // Порошковая металлургия. 1967. - № 7. - С. 46 - 51.

7. Дефектность структуры порошков и механизм активированного спекания тугоплавких металлов VI группы./ В.Е.Панин, И.И.Кочепасов, Е.С. Ким, И.М. Заяц // Порошковая металлургия. 1978. - №10. - С.32 - 37.

8. Андриевский Р.А., Федорченко И.М. Влияние небольших добавок никеля и кобальта на спекание железа. // Изв. АНСССР: ОТН./ Металлургия и топливо. 1961. -№3.- С. 50-54.

9. Федорченко И. М., Иванова И. И. Влияние присадок никеля, кобальта и марганца на активацию процесса спекания металлокерамического железа. //Порошковая металлургия. 1966. № 9. - С. 17 - 27 и № 10. - С. 31 - 35.

10. Формирование свойств и межчастичного сращивания горячедеформированных порошковых материалов. / Б.Ю.Дорофеев, В.Ю.Дорофеев, Ю.Н. Иващенко и др. // Порошковая металлургия. 1990. - № 10. - С.32 - 38.

11. О неоднородности физических характеристик ультрадисперсных частиц. И.Д. Морохов, Л.И.Трусов, В.Н.Лаповок, В.Ф.Петрунин и др.// ДАН СССР. 1980.-Вып. 251. -№1. - С. 79-81.

12. Безотосный И. Ю., Епихин В. М., Николаев И. Н. Суперпарамагнетизм мелкодисперсного железа.// ФТТ. 1977. - Вып. 19. - №10. - С. 3113 - 3116.

13. Haneda К., Morrich А. Н. Аномально слабая составляющая мессбауэровского спектра в аэрозольных частицах железа.// J.Phys. (France). -1979. Вып. 40. - № 3 colbog. - № 2. - С. 91 - 93.

14. Морохов И.Д., Трусов Л.И., Чижик С.П. Ультрадисперсные металлические среды. М.: Атомиздат, 1977. - 360 с.

15. Парицкая JI.H. Диффузионная гомогенизация в объектах из ультрадисперсных металлических порошков (обзор). // Порошковая металлургия. 1984. - №6. -С. 28-39.

16. Твердофазные превращения в смеси высоко дисперсных порошков системы W Мо с добавками никеля и углерода при спекании. Л.И.Трусов, Ю.А.Воскресенский, В.И.Новиков и др.//Порошковая металлургия. - 1987. - № 10. -С. 28-34.

17. Коломиец Л.Л., Солонин С.М. Сплавообразование при спекании смесей порошков молибдена и хрома.// Порошковая металлургия. 1981. - №8. - С. 27 -32.

18. Бальшин М.Ю., Кипарисов С.С. Основы порошковой металлургии. -М.: Металлургия, 1978. 184 с.

19. Федорченко И.М., Андриевский Р. А. Основы порошковой металлургии. Киев: Наук, думка, 1961. - 420с.

20. Федорченко И.М. Структура металлокерамических материалов на основе железа. И.М. Федорченко, Л.И.Пугина, Н.А.Филатова, А.Г.Юрченко. М.: Металлургия, 1968. - 140с.

21. Бальшин М.Ю. Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна. М.: Металлургия, 1972. - 335с.

22. Джонс В.Д. Основы порошковой металлургии. М.: Мир, 1965. - 403с.

23. Ивенсен В.А. Кинетика уплотнения металлических порошков при спекании. М.: Металлургия, 1971. - 268 с.

24. Скороход В.В. Реологические основы теории спекания. Киев: Наук. Думка, 1972. - 151с.

25. Скороход В.В. Физико-металлургические основы спекания порошков. -М.: Металлургия, 1984. 159с.

26. Гегузин Я.Е. Физика спекания. М.: Наука, 1984. - 312с.

27. Кислый П.С., Кузенкова М.А. Спекание тугоплавких соединений. Киев: Наук, думка, 1980. 167с.

28. Ермаков С.С., Вязников Н.Ф. Порошковые стали и изделия. JL: Машиностроение, 1990. - 319 с.

29. Анциферов В.Н., Акименко В.Б. Спеченные легированные стали. М.: Металлургия, 1978. - 88с.

30. Анциферов В.Н., Черепанова Т.Г. Структура спеченных сталей. М.: Металлургия, 1981. - 112с.

31. Анциферов В.Н., Акименко В.Б., Гревнов JI.M. Порошковые легированные стали. М.: Металлургия, 1991. - 318с.

32. Анциферов В.Н. Термохимическая обработка порошковых сталей. / В.Н.Анциферов, В.Я.Буланов, С.И.Богодухов, Л.М.Гревнов. Екатеринбург: УрО РАН, 1997. - 482с.

33. Гуревич Ю.Г. Термокинетические и изотермические диаграммы порошковых сталей./ Ю.Г.Гуревич, В.Н.Анциферов, В.Я.Буланов, А.Г.Ивашко. -Екатеринбург: УрО РАН, 2001. 260с.

34. Гуревич Ю.Г. Износостойкие композиционные материалы. / Ю.Г.Гуревич, В.Н.Анциферов, Л.М.Савиных, С.А.Оглезнева, В.Я.Буланов. -Екатеринбург: УрО РАН, 2005. 215с.

35. Порошковая металлургия: спеченные и композиционные материалы. /Под ред. В.М. Шатта. М.: Металлургия, 1983. - 520с.

36. Радомысельский И.Д., Сердюк Г.Г., Щербань Н.И. Конструкционные порошковые материалы. Киев: Техника, 1985. - 152 с.

37. Савицкий А.П. Жидкофазное спекание систем с взаимодействующими компонентами. Новосибирск: Наука, Сиб. отделение, 1991. 184 с.

38. Скороход В.В., Солонин Ю.М., Уварова И.В. Химические диффузионные и реологические процессы в технологии порошковых материалов.- Киев: Наук, думка, 1990. 248с.

39. Валикиви А.Ю., Пугина Л.И., Мозберг Р.К. Влияние реальных условий спекания на структуру и некоторые свойства железографита. // Порошковая металлургия. 1971. № 12. - С. 39 - 42.

40. Френкель Я.И. Вязкое течение в кристаллических телах. // ЖЭТФ. -1946.-Вып. 16. С 29-38.

41. Балынин М.Ю. Порошковое металловедение. М.: Металлургия, 1948.- 130 с.

42. Андриевский Р. А., Федорченко И.М. Вопросы порошковой металлургии и прочности металлов. Киев: АН УССР. - 1958. - № 6. - С. 19 - 25.

43. Скороход В.В. Исследование кинетики уплотнения при спекании. //Порошковая металлургия. 1961.-№3.-С.3-10.

44. Tikkanen М. The park of volume and grain boundary diffusion in the sintering of one phase metalle systems.// Planseeber. Pulvermetallurgie. - 1963. -Вып. 11. -№2. - S. 70-81.

45. Kothari N.C. Effects of particle size on the sintering kinetics in tungsten powder. //Powder Metallurgy. 1964. - Вып. 7. - №14. - S. 251 - 260.

46. Бальшин М.Ю. О механизме спекания. //ЖТФ. 1952. - Вып. 22. - С. 686 - 695.

47. Vusilos Т., Smith J.T. Diffusion mechanism for tungsten sintering kinetics. //J. Appl. phys. 1964. - № 1. - P. 215 - 217.

48. Coble R.L. Sintering crystalline solids. II Experimental fest of diffusion models in powder compacts. //J. Appl. Phys. 1961. - Вып. 32. - P. 793 - 799.

49. Пинес Б.Я., Гегузин Я.Е. Самодиффузия и гетеродиффузия в неоднородных пористых телах. // Журн. техн. физики. 1953. - Вып. 23. - № 9. -С. 1559- 1572.

50. Shaler A. J., Wulff J. Phys. Rev. On the Rate of sintring of metal Powders. -1948. -V. 73 -№8. P. 926.

51. Ивенсен B.A. Исследование процесса уплотнения металлокерамических тел при спекании.//ЖТФ. 1950. - т. 20. - № 12. - С. 1490 -1496.

52. Пейевник С., Сушник Д., Колар Д. Порошковая металлургия. Труды IV Международной конференции по порошковой металлургии. ЧССР. - Жилина, 1974. -т. 1.-С107- 118.

53. Орданьян С.С., Кравчук А.Е., Нешпор B.C. Кинетика изотермического спекания карбида циркония. //Порошковая металлургия. 1977. - № 12. - С. 57 -61.

54. Akechi К., Нага Z. Jn: Sintering and Catalyses. N - J., 1975. - P. 305314.

55. Ивенсен B.A. Вопросы порошковой металлургии. Киев: АН УССР, 1955. - 136с.

56. Скороход В.В. Исследование кинетики уплотнения при спекании. //Порошковая металлургия. 1961. - № 3. - С. 3 - 10.

57. Гегузин Я.Е., Клинчук Ю.И. Механизм и кинетика начальной стадии твердофазного спекания прессовок из порошков кристаллических тел («активность» при спекании).// Порошковая металлургия. 1976. - № 7. - С. 17 -25.

58. Пинес Б.Я., Сиренко А.Ф. К вопросу о роли замкнутых пор при спекании металлокерамических тел. //Изв. Вузов. Физика. 1960. - № 1. - С. 23 -28.

59. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. Оборонгиз, 1952.165 с.

60. Котари. Н.С. В кн.: Теория и технология спекания (Труды второго международного коллоквиума по спеканию. Югославия). Киев: Наук, думка, 1974. - С. 124-131.

61. Rheshamwala A.S., Tendolkar G.S. Powder metallurgical reviews 1, Activated sintering, Part I, Powder Metallyrgy International. 1(1969) S. 58 - 61; Part II, Powder Metallurgy International. 2. (1970) - S. 15 - 19.

62. Clasing M.Z. Sinthetische Festkorper. XIII. Uber den EinfluB von oberflachenschichten insbesondere Oxydschichten, uf das sintern von Metallen.//Z. Metallkunde. 1958. - Bd 49. - № 2. - S. 69-75.

63. Brophy J.H., Shepard L. Wulff J. Powder metallurgy. London, 1962.

64. Thiimmler F. Forschrette der Pulvermetallurgie Akad. Verlag. Berlin, 1963.-Bd 1.-S.329.

65. Пинес Б.Я., Сиренко А.Ф. Суперпозиция эффекта образования диффузионной пористости при самодиффузии и гетеродиффузии.// ФМИ. 1966. -Т. 22.-Вып. 3. - С. 292-299.

66. Скороход В.В, Состояние и перспективы развития научных основ порошковой металлургии.//Порошковая металлургия. 1985. - №10. - С. 20 - 24.

67. Дамаск А., Дине Дж. Точечные дефекты в металлах. М.: Мир, 1966.261с.

68. Kingerij W.D. Densification during sintering in the presence of a liquid phase.// Teory. J. of Appl. Phys. 1959. - T.30. - №3 - P. 301 - 308.

69. Паничкина B.B., Скороход B.B., Хриенко А.Ф. Активированное спекание порошков вольфрама и молибдена. //Порошковая металлургия. 1967. -№7.-С. 58-61.

70. Gessinger G.H., Fischmeister H.F. A modified model for the sintering of tungsten with nickel addilions. // J. of the Less Common Metals. - 1972. - T. 27. - №2. -P. 129- 143.

71. Гегузин Я.Е. Начальная стадия «активного» спекания -сверхпластичность пористой структуры.//ДАН СССР. 1976.- Вып. 229. - №3. - С. 601 -603.

72. Гегузин Я.Е., Клинчук Ю.И., Парицкая JI.H. О влиянии твердофазного покрытия никеля на кинетику припекания вольфрамовых проволок.// Порошковая металлургия. 1973. - №5. - С. 30-34.

73. Friedman S., Britt J. Diffusion of nickel in tungsten with impurities during Recrystallization coused by nickel.//Trans. Met. Soc. ALME. 1968. 242. - №10 - P. 2121-2127.

74. Montelbano Т., Britt J., Castelman L. and Seigle L. Nickel activated recrystllization of tungsten with impurities.// Trans. Met. Soc. ALME. 1968. - 242. -№9 - P. 1973 - 1979.

75. Lessande В. et Huntz A.M. Diffusion en volume et dans les joints de grains dans le molybdene du 59Fe et du soufre 35S.// J. of the Less-Common Metals. 1974. -38.-№2-3.-P. 149- 165.

76. Волынова Т.Ф. Особенности разрушения и состояния границ в порошковых материалах.// Порошковая металлургия. 1989. - № 5. - С. 66 - 71.

77. Ермаков С.С., Резников Г.Т. Влияние холодного и горячего статического и динамического прессования на структуру и свойства спеченных материалов.// Порошковая металлургия. 1977. - № 10. - С. 61 - 65.

78. Подрезов Ю.Н. Межчастичное разрушение порошкового железа. Структурная и химическая микронеоднородность в материалах. Сб. науч. тр. -Киев: ИПМ, 1991. С. 70 - 77.

79. Ермаков С. С., Резников Г.Т., Гершкович М.И. Влияние технологических факторов на механические свойства и рост зерна аустенита спеченного железа. Конструкционные материалы и оборудование. Сб. науч. тр. -Киев: ИПМ АН УССР. 1976. - С. 87 - 92.

80. Федорченко И.М. О температуре рекристаллизации и росте зерна при спекании металлических порошков. Вопросы порошковой металлургии и прочности материалов. Сб. науч. тр. Киев: АН УССР. - 1954. - Вып. 1. - С. 13 -26.

81. Анциферов В.Н. Структурная наследственность порошковых сталей. /В.Н. Анциферов, Н.Н. Масленников, С.Н. Пещеренко, С.Н. Боброва, А.Н. Тимохова. Пермь: РИТЦ ПМ, 1996. - 122с.

82. Физическое металловедение./ Под ред. Р. Кана. Вып.З. - М.: Мир, 1968. -484с.

83. Особенности роста частиц ультрадисперсных порошков при спекании. /В.И. Новиков, Л.И. Трусов и др. /Порошковая металлургия. 1984. - № 3. - С. 29 -35.

84. Фрадков В.Е., Швиндлерман Л.С. Статистическое свойств и эволюция ансамбля взаимодействующих границ зерен. / Структура и свойства внутренних поверхностей раздела в металлах. М.: Наука, 1988. - С. 213 - 248.

85. Brophy J.H., Heidekland, Kovach. //Welding Journal. 1967. - 42. - P. 404

86. Hillert M., Purdy J. R. Chemically induced grain boundary migration. // Welding Journal. 1979. - V. 13. - № 6. - P. 503 - 509.

87. Cohn J.M., Pan J.D., Balluffi R.W. Diffusion induced grain boundary migration.// Scripta Met. 1979. - 13. - № 6. - P. 160 - 163.

88. Гегузин Я.Е., Кагановский Ю.С., Парицкая JI.H. «Холодная» гомогенизация при взаимной диффузии в дисперсных средах.// Физика металлов и металловедение. 1982. -Вып.54. - № 1. - С. 137 - 143.

89. Новиков В.И., Трусов Л.И., Лаповок В.Н., Гелейшвили Т.П. О механизме низкотемпературной диффузии, активированной мигрирующей границей.// ФТТ. 1983. - Вып. 25. - №12. - С.3696 - 3698.

90. Волкова Р.П., Лебедева М.В., Папатник Л.С., Пугачев А.Т. Низкотемпературная гомогенизация в двухслойных поликристаллических пленках.// ФММ. 1982. - Вып. 53. - №5.

91. Pan J.D., Balluffi R.W. Diffusion induced grain boundary migration in Au -Cu and Au Ag thin films. //Acta Met. - 1982. - 30. - №4. - P. 861 - 870.

92. Парицкая Л.Н. Диффузионные процессы в дисперсных системах. //Порошковая металлургия. 1990.- № 11. - С. 44 - 58.

93. Кагановский Ю.С., Парицкая Л.Н. О распределении концентрации при диффузии в дисперсных системах. //Металлофизика. 1982. - № 4. - С. 103 - 108.

94. Парицкая Л.Н., Новиков В.И., Кружанов B.C. Диффузионная гомогенизация объектов из ультрадисперсных порошков меди и никеля. //Порошковая металлургия. 1982. - № 5. - С. 48 - 52.

95. Об особенности рекристаллизации ультрадисперсных порошков при спекании. Я.Е.Гегузин, Л.Н.Парицкая, В.В.Богданов, В.И.Новиков ФММ. 1983. -55. -№2. - С. 768-773.

96. Diffusion along migrating and stationary grain boundaries in the Cu Ag system. /W. Gust, J. Beuesr, J.// Steffen et al. Acta Met. - 1986. - V. 34. - № 8. - P. 1671 - 1680.

97. Measurement of the grain boundary diffusion of In in Ni bicrystals by the SIMS technique. /W. Gust, K. Hintz, A. Lodding et al.// Ibid. 1982. - V.30. - №1. - P. 75 - 82.

98. Broeder F.J.A. Interface reaction and a special form of grain boundary diffusion in the Cr W system.// Acta Met. - 1972. - V.20. - № 2. - P. 319 - 329.

99. Balluffi R.W., Cohn J.W. Mechanism for diffusion induced grain boundary migration. //Acta Met. 1981. - V.29. - № 3. - P. 493 - 500.

100. Li Chongmo, Hillert M. Diffusion induced grain boundary migration in Cu Zn.// Ibid. - 1981.-V.30. - № 6. -P. 1133 - 1145.

101. Li Chongmo, Hillert M. A metallographic study of diffusion induced grain boundary migration. //Ibid. 1981. - V.29. - № 12. - P. 1949 - 1960.

102. Tu K.N. Kinetics of thin film reactions between Pb and AgPd. //J. Appl. Phys. - 1977. - V.48. - № 6. - P. 503 - 509.

103. Гегузин Я.Е., Парицкая JI.H. Приповерхностный эффект Киркендалла. //Физика металлов и металловедение. 1975. - Вып.40. - № 1. - С. 85 - 91.

104. Криштал М.А., Стрелков В.И., Гончаренко И.А. К вопросу об образовании дислокаций в диффузионном слое. Диффузия и металлах и сплавах: Сб. Науч.тр. Тула: Тульск. политен. ин-т, 1968. - С. 78 - 89.

105. Young Joon Baik, Duk N. Yoon. The effect of curvature on the grain boundary migration induced by diffusional coherency strain in Mo - Ni alloy. //Acta Met. - 1987. - V.35. - № 9. - P. 2265 - 2271.

106. Гегузин Я.Е. Диффузионная зона. M.: Наука, 1979. - 344с.

107. Гегузин Я.Е., Кагановский Ю.С. О формировании диффузионной зоны с учетом граничной кинетики. //Физика металлов и металловедение. 1975. -Вып.39.-№3.- С. 553 -558.

108. Парицкая Л.Н. Структурночувствительные эффекты в диффузионной зоне: Афтореф. дис. д-ра физ. мат. наук. - Харьков, 1985. - 32 с.

109. Грязнов В.Г., Новиков В.И., Трусов Л.И. Размерный эффект рекристаллизации. //Поверхность; Физика, химия, механика. 1986. - № 1. - С 134- 139.

110. Клименко В.Н., Напара-Волгина С.Г., Костырко Л.Н. Никельмолибденовая сталь марки Н2М на основе частично легированного порошка.// Порошковая металлургия. 1994. - №2. - С. 31 - 35.

111. Влияние исходного сырья на свойства частично легированных порошков и малоуглеродистых материалов на их основе. С.Г.Напара-Волгина, В.А.Вдовенко, Т.И.Коребина, Т.А.Гуллер и др. //Порошковая металлургия. 1994.- № 7/8. С. 67 - 72.

112. Пумпянская Т.А:, Крохина Н.В. Диффузионное взаимодействие в системах Fe Ni и Fe - NiO. //Порошковая металлургия. - 1989. - №11. - С. 60 -63.

113. Пумпянская Т.А., Крохина Н.В., Файншмидт Е.М. Исследование процессов взаимной диффузии в системах Fe Мо и Fe - М0О3. //Изв. АН СССР, Металлы. - 1989. - С. 191 - 193.

114. Власов Н.М., Федик И.М. Структурные и примесные ловушки для атомов водорода. //Водородная обработка материалов. Труды Четвертой Международной конференции «ВОМ» 2004, Донецк: Дон. Национ.техн.ун-т, 2004. - С 364-368.

115. Н.И.Сидоров и др. Сборники аннотированных отчетов регионального конкурса РФФИ «Урал» Свердловской обл. Екатеринбург, 2003, 2004.

116. Болдырев В.В. Влияние дефектов в кристаллах на скорость термического разложения твердых веществ. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1963. -246 с.

117. Болдырев B.B. Топохимия термического разложения твердых веществ. // Успехи химии. 1973. - Вып. 42. - № 7. - С. 1161 - 1183.

118. Болдырев B.B. Топохимические реакции. Особенности механизма и перспективы их изучения. Физико-химические основы и механизм реакций в твердых телах. Свердловск: Урал. науч. центр АН СССР, 1976. - С. 143-171.

119. Болдырев В.В., Ляхов Н.Э., Чухахин А.П. Химия твердого тела. М.: Знание, 1982. - 63с.

120. Pelling W.B., Bedworth R.E. The oxidation of metals at high temperatures. //J. Inst. Met. 1923. 8. - P. 529 - 583.

121. Ростовцев C.T. Механизм и кинетика восстановления оксидов железа газами. Физико-химические основы производства чугуна. Сб. науч. тр. -Свердловск: Урал. науч. центр, 1986. С. 65 - 72.

122. Горбачев В.А., Шаврин С.В. Зародышеобразование в процессах восстановления оксидов. М.: Наука, 1985. - 133с.

123. Воронцов Е.С. О механизме и кинетике топохимических реакций, протекающих с уменьшением объема твердых тел.// Успехи химии. 1965. -Вып.34. - № 11. - С. 2020 - 2037.

124. Westrik R.A., Zwietering P. Pesevdomorfism of Fe catalvsis.// Proc. Кор. acad. wetronsh. 1953. - № 5. - P. 492 - 496.

125. Солонин Ю.М. Низкотемпературное восстановление монокристаллического триоксида вольфрама.// Изв. АН СССР. Металлы. 1985. -№6.-С. 29-33.

126. Скороход В.В. Дисперсные порошки тугоплавких металлов./ В.В.Скороход, В.В.Паничкина, Ю.М. Солонин, И.В. Уварова. Киев: Наук, думка, 1978.- 171с.

127. Третьяков В.И. Основы металловедения и технологии спеченных твердых сплавов. М.: Металлургия, 1976. - 526 с.

128. William В., Schuele J. Preparation of fine Particles from Bimetal oxalates. //J. Phys. Chem. 1959. - №1.- V. 63. - P. 83 - 86

129. Кинетика изотермического разложения оксалата никеля в водороде. /Н.Т.Гладких, Л.К.Григорьева, Р.Н.Куклин, В.А. Солдатенко, С.П. Чижик. //Порошковая металлургия. 1990. - № 1. - С. 57 - 61.

130. Юдин Ю.А., Колесников В.Н., Корниенко В.П. Исследование влияния условий осаждения на дисперсность кристаллов солевой смеси оксалат серебра -оксалат никеля. //Порошковая металлургия. 1974. - №7. - С.11 - 14.

131. Корниенко В.П. О влиянии природы катиона на термическое разложение оксалатов. //Укр.хим. журнал. 1957. - т.23. - Вып. 2. - С. 159 - 167.

132. Новые процессы и материалы в порошковой металлургии. М.: Металлургия, 1983. - 360с.

133. Данков П.Д. Механизм фазовых превращений с точки зрения принципа ориентационного и объемного соответствия.// Журн. физ-химии. 1949. - 23.-№9.-С. 1025- 1030.

134. Вайнштейн Б.К., Фридкин В.М., Инденбом В.А. Современная кристаллография. М.: Наука, 1979. - 359с.

135. Ищенко Е.В., Уварова И.В., Яцимирсвкий В.К. Кинетика восстановления системы Fe Со - О водородом. //Порошковая металлургия. -1983. - №7. - С. 5-7.

136. Мейлах А.Г., Клюшников О.И., Ивонина Т.Ю. Получение высокодисперсных порошков системы Fe Ni методом пиролиза оксалатов. //Порошковая металлургия: Тез. докл. областной научно-технической школы -семинара. Свердловск: УрО АН СССР, 1987. - С. 29 - 32.

137. Кончаковская Л.Д., Скороход В.В., Уварова И.В. Связи между кинетикой восстановления и образования сплавов в сложных порошкообразных системах.// Изв. АН СССР. Металлы. 1975. - № 2. - С. 39-43.

138. Мейлах А.Г., Ивонина Т.Ю. Получение порошка для спеченных пермаллоев. //Порошковая металлургия и композиционные материалы: Тез. докл. VII Уральской региональной конф. Пермь. 1987. - С.88.

139. Мейлах А.Г., 4 Рябова Р.Ф. Исследование влияния добавок ультрадисперсного никеля на спекание Fe — Ni материалов.// Химия твердого тела и новые материалы: Сб. докл. Всероссийской конф. Екатеринбург: УрО РАН, 1996. - С. 235.

140. Мейлах А.Г., Заварохин JI.H. К термодинамике восстановительных процессов при получении легированных железных порошков. //Легированные железные порошки из сырья Урала: Сб. науч. тр.- Свердловск: УНЦ АН СССР, 1980.-С. 12-18.

141. А.С. 1766495 СССР, МКИ5 С01В 31/08. Способ получения магнитного сорбента / Мейлах А.Г., Буланов В.Я. заявл. 17.12.90 опубл. 15.10.92; БИ № 37.

142. А.С. 1808370 СССР, МКИ5 СО 1В 31/08. Способ получения магнитного сорбента на основе угля./ Мейлах А.Г., Буланов В.Я. заявл.22.01.91. Опубл. 15.04.93 БИ № 14.

143. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф. Получение ультрадисперсных металлов на частицах порошков сорбентов для регулирования магнитных свойств. ФХОМ. -2001. -№2. -С.18-25.

144. Ермаков Ю.Н. Закрепленные комплексы на оксидных носителях в катализе. Новосибирск: Наука, 1980. - 236 с.

145. Кольцов С.Н., Степанова Н.А., Смирнов В.М. Способ получения магнитного материала. А.С872027. СССР.// Открытия и изобретения. 1981. - № 38.-С.51.

146. Губин С.П. Химия кластеров достижения и перспективы. Ж. Всес. Хим. Общ. им. Д.И.Менделеева. - 1987.- Вып. 32. - №1. - С.З - 11.

147. Чичерников В.И. Магнитные измерения. М.: МГУ, 1969. - 386 с.

148. Буланов В.Я., Кватер Л.И., Долгаль Т.В. Диагностика металлических порошков. М.: Наука, 1983. - 277 с.

149. Штольц Е.В., Ген М.Я., Еремина И.В. О влиянии поверхности на свойства высокодисперсных магнитных порошков. //ФММ. 1967. - Вып.24. -№2. - С. 220 - 226.

150. Ген М.Я., Штольц Е.В., Плате К.В. Исследование размера частиц и состояния поверхности на структуру и магнитные свойства аэрозолей кобальта. //ФММ. 1970. - Вып. 30. - С. 645 - 648.

151. Майков В.Г., Мейлах. А.Г., Клюшников О.И. Зависимость магнитных свойств порошков от их дисперсности. //Порошковая металлургия: Тез. докл. областной науч.-техн. школы семинара. - Свердловск: УрО АН СССР, 1987. - С. 33 -37.

152. Буланов В.Я., Савинцев П.П. Диагностика свойств композитов. -Свердловск: УрО АН СССР, 1989. 254 с.

153. Мейлах А.Г., Савинцев П.П. Влияние добавок ультрадисперсного никеля на плотность порошкового материала на основе карбонильного никеля. //Порошковая металлургия: Тез. докл. XVI Всесоюзной науч.-техн. конф. -Свердловск, 1989. Т. II. - С. 171,

154. Мейлах А.Г., Савинцев П.П., Крохина Н.В., Хабарина И.Ю. Влияние добавок ультрадисперсного никеля на спекание порошков железа и никеля. //Порошковые материалы и покрытия. Тез. докл. III региональной науч.-техн. конф. Барнаул, 1990. - С.ЗЗ.

155. Научные основы и технология легированных порошков и композиционных материалов. /В.Я.Буланов, Г.Г.Залазинский, А.Г.Мейлах,

156. П.П.Савинцев, Т.Л.Щенникова. Физическая химия и технология в металлургии. Сб. науч. тр. Екатеринбург: УрОРАН, 2005. - С. 110 - 116.

157. Мейлах А.Г., И.Э. Игнатьев. Активирование спекания железного порошка нанопрослойками никеля./УНАНО 2007: тез. докл. Второй Всероссийской конф. по наноматериалам. - Новосибирск; 2007.- С.

158. Зажигаев Л.С., Кишьян А.А., Романиков Ю.И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. М.: Атомиздат, 1978. - 232 с.

159. Тимошенко С.П., .Гудьев Дж. Теория упругости. М.: Наука 1979.560 с.

160. Акименко В.Б. Железные порошки. Технология, состав, структура, свойства, экономика. В.Б.Акименко, В.Л.Буланов, В.В.Рукин, Е.С.Мичкова, Л.Н.Заворохин. М.: Наука, 1982. - 264с.

161. Давыденкова А.В., Радомысельский ИД. Получение и свойства конструкционных деталей из порошков меди и ее сплавов. //Порошковая металлургия. 1983. - №3. - С. 44-53.

162. Дымченко В.А., Попович А.П. «Водородная болезнь» спеченной меди. //Порошковая металлургия. 1.983. - № 5. - С. 25 - 28.

163. Алешина Л.И., Львовский М.М., Плахотина В.Ю. Закономерности изменения линейных размеров и плотности прессовок из порошка меди при спекании.// Порошковая металлургия. 1988. - №11. - С. 14 - 16.

164. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф. Влияние добавок оксалатов железа, кобальта и никеля на уплотнение при спекании и свойства порошковой меди. //ФХОМ. 1998. - № 1. - С.77 - 80.

165. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф. Наночастицы в структурной инженерии порошковых материалов. //Физическая химия и технология в металлургии. Сб. науч. тр. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. - С. 310 - 316.

166. Sweel J.F., Dombrovski M.J., Zawley A. Property control in sintered copper: Function of additives.//Int. J. Powder Met. 1992. - V. 28. - № 1. - P. 41 - 45.

167. Хансен M., Андерко К. Структуры двойных сплавов. М: Металлургиздат, 1962. - т. 1, 2. - 1488с.

168. Дзенладзе Ж.И. Порошковая металлургия сталей и сплавов./ Дзенладзе Ж.И., Щеголева Р.П., Голубева JI.C. и др. М.: Металлургия, 1978. -300с.

169. Активация спекания распыленного порошка стали 0X18Н9. /И.М.Федорченко, И.Г.Слысь, И.И.Одокиенко и др.// Порошковая металлургия. -1976. -№ 12.- С. 26-29.

170. Айзенкольб Д. Успехи порошковой металлургии. М.: Металлургия, 1963. -250с.

171. Сорокин В.П. Влияние небольших добавок меди на спекание нержавеющей стали.// Изв. Вузов. Черн. Металлургия. 1966. - № 11. - С. 127 -128.

172. Арсентьева И.П. Особенности строения ультрадисперсных наночастиц металлов.// Физикохимия ультрадисперсных систем. Материалы V Всероссийской конф. М.: МИФИ, 2002. - С. 287 - 289.

173. Каламазов Р.У., Цветков Ю.В., Кальков А.А. Высокодисперсные порошки вольфрама и молибдена. М.: Металлургия, 1988. - 193 с.

174. Шапоренко JI.A., Павлов В.В., Холодный И.П. и др. Свойства распыленного и восстановленного порошка нержавеющей стали Х17Н2. //Порошковая металлургия. 1988. - № 3. - С. 1 - 5.

175. Порошковая металлургия материалов спецназначения. Под ред. Дж. Барка. М.: Металлургия, 1977. - 400с.

176. НовиковИ.И. Теория термической обработки металлов. М.: Металлургия, 1974. - 400 с. ,

177. Напара Волгина С.Г. Свойства материалов на основе легированных порошков, получаемых диффузионным насыщением из точечных источников, и области их применения. //Порошковая металлургия. - 1984. - № 11. - С. 1-10.

178. Химушин Ф.Ф. Нержавеющие стали. М.: Металлургия, 1967. - 798с.

179. Maclean M.S., Cambell W.E., Dower R.J. An insight into the mechanical properties of powder metal forging as a function of processing route. //Powder Met. Int. 1975.-V. 7. - №3. - P. 118-120.

180. Орлов В.Л., Орлов А.В, Малышкина А.Г. Образование нанометровых упорядоченных структур радиационных пор.// Известия вузов. Сер. «Физика». -2003. Т. 46. -№2. - С. 31 -35.

181. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф. Эффективность и механизм активирования спекания порошковой стали за счет добавок меди и углерода. //ФХОМ. 2002. - № 4.-С. 73 -78.

182. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф. Активирование спекания порошков хромоникелевых сталей добавками графита и ультрадисперсного никеля.// ФХОМ. 2002. - №5. - С. 44 - 49.

183. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф. Активирование спекания хромоникелевой стали ультрадисперсными порошками никеля и меди.// Физикохимия ультрадисперсных (нано-) систем: Материалы VI Всероссийской (международной) конф. Москва, 2002. С. 313 - 314.

184. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф. Влияние композиционных добавок графита с ультрадисперсными частицами никеля и меди на активрование спекания хромоникелевой стали. //ФХОМ. 2003. - № 4. - С. 41 - 45.

185. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф., Савинцев П.П. Применение ультрадисперсных порошков для улучшения свойств хромониклевой стали. //Сварка и порошковая металлургия МЕТ 2005: Сборник трудов IV международной конф. Рига, 2005. - С. 126 - 127.

186. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф. Химическая обработка поверхности порошка никеля для активации спекания железоникелевых материалов. //ФХОМ. 1998.-№1.-С. 77-80.

187. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф. Магнитный материал на основе ультрадисперсного сплава железа и никеля. //Ультрадисперсные порошки, материалы и наноструктуры ( II Ставеровские чтения): Материалы II межрегиональной конф. Красноярск, 1999. - С. 151.

188. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф. Новые порошковые материалы из шихт, содержащих ультрадисперсные компоненты. //Редкие металлы и порошковая металлургия: Тез. докл. Всероссийской науч.-практ. конф. Москва, 2001. С. 53 -54.

189. Минаев Е.М. Выбор исходных порошков при получении спеченных пермаллоев. //Порошковая металлургия. 1986. - № 3. - С. 24 - 27.

190. Минаев Е.М. Получение спеченных пермаллоев. В сб.: Порошковая металлургия. Куйбышевский авиационный институт, 1977. №3. С. 117 123.

191. Минаев Е.М. Формирование структуры при отжиге порошковых железоникелевых сплавов. //Порошковая металлургия. 1985. - №2. - С. 29 - 31.

192. Дорофеев Ю.Г., Гасанов Б.Г., Бабич А.В. и др. Структура и свойства горячештампованных магнитопроводов из порошка 5ОН, распыленного азотом. //Порошковая металлургия. 1989. - № 8. - С. 69 - 72.

193. Аксенов Г.И., Белозерский Н.А., Минаев Е.М. и др. Получение и свойства карбонильного порошка пермаллоя марки 50Н.// Порошковая металлургия. 1969. - №4. - С. 3 - 9.

194. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф. Материалы из ультрадисперсных сплавов на основе железа. //Ультрадисперсные порошки, материалы, наноструктуры: Материалы межрегиональной конф. Красноярск, 1996г. - С. 151.

195. Механические свойства материала, полученного из ультрадисперсного порошка нитрида алюминия. /Д.П.Зяткевич, В.Ф. Бердиков, Т.Н. Макаренко, Т.Я. Косолапова. //Порошковая металлургия. 1982. - №12. - С. 65 - 69.

196. Восстановительно обезуглероживающий отжиг распыленного приро дно-легированно го чугуна. В.Я.Буланов, А.Г.Мейлах, Л.Н.Заворохин,

197. Т.Л.Щенникова. Получение, свойства и применение распыленных металлических порошков: Сб. науч. тр. Киев: ИПМ АН СССР, 1982. - С. 35 - 39.

198. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф., Дик Л.А. Технология получения и свойства порошковых композиционных материалов на основе железа. //Применение композиционных материалов в народном хозяйстве: Тез. докл. Республ. науч.-техн. конф. Солигорск, 1992. - С. 96.

199. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф. Получение новой конструкционной порошковой стали. «Уральская металлургия на рубеже тысячелетий»: Тез. докл. международной науч.-техн. конф. Челябинск: ЮУрГУ, 1999. - С. 154.

200. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф. Влияние ультрадисперсных легирующих металлов на структуру и свойства порошковых сталей. Физикохимия ультрадисперсных систем: Материалы V Всероссийской конф. Екатеринбург, 2000.-С. 316-317.

201. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф. Влияние ультрадисперсных добавок на спекание и свойства порошковых сталей.// ФХОМ. 2001. - №1. - С. 70 - 73.

202. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф. Эффективность ультрадисперсных добавок для активирования спекания порошковых сталей. //Физикохимияультрадисперсных систем: Сб. науч. тр. V Всероссийской конф. Екатеринбург, 2002. - Часть И. - С. 137-141.

203. Рекристализационный механизм спекания ультрадисперсных порошков. /В.И.Новиков, Л.И.Трусов, В.Н.Лаповок, Т.Н.Гелейшвили. //Порошковая металлургия. 1984. - №5. - С. 28 - 34.

204. Формирование твердого раствора при взаимной диффузии вольфрама и молибдена в процессе спекания./ А.А. Тимофеева, И.Б. Булат, Ю.В. Воронин и др.// Порошковая металлургия. 1984. - № 10. - С. 35 - 38.

205. Образование неравновесных вакансий при рекристаллизации ультрадисперсного порошка й-икеля. /В.Н. Лаповок, В.И.Новиков, С.В. Свирида и др.// ФТТ. 1983. - т. 25. - вып. 6. - С. 1846 - 1848.

206. Радомысельский И.Д., Холодина И.П. Спеченные легированные конструкционные стали. //Порошковая металлургия. 1975. - № 6. - С. 23 - 26.

207. Препаративные методы в химии твердого тела. Под ред. П. Хагенмаллера. М.: Мир, 1976. - 615 с.

208. Гуревич Ю.Г., Рахманов В.И. Термическая обработка порошковых сталей. -М.: Металлургия, 1985. 81с.

209. Дисперсные порошки тугоплавких металлов. В.В.Скороход, В.В.Паничкина, Ю.М.Солонин, И.В.Уварова Киев.: Наук, думка, 1978. - 171с.

210. Высокопрочные конструкционные изделия из спеченной низколегированной стали. /Т.А.Пумпянская, Е.М.Файншмидт, Н.В.Крохина и др. //Сталь. 1983. - №9. - С. 82 - 84.

211. А.С. 1524288 СССР, МКИ4 B22F 1/00. Способ получения изделий из никельсодержащих сталей/ Пумпянская Т.А., Крохина Н.В., Мейлах А.Г., Файншмидт Е.М., Бураков Ю.С. Заявл. 27.07.87. Опубл. 10.11.89; БИ № 43.

212. А.С.320232 СССР/ Буланов В .Я., Савинцев П.П., Малин О.Д., Мейлах А.Г., Трифонов С.В. Заявл. 21.10.88, зарегистрировано 01.11.90.

213. Пумпянская Т.А., Буланов В.Я., Зырянов В.Г. Атлас структур порошковых материалов на основе железа. М.: Наука, 1986.-263с.

214. Исследование структуры и электропроводности в системе Zr02 -Y2O3 Ni./ А.Г.Мейлах (Котляр), А.Д. Неуймин, С.Ф. Пальгуев, В.Н. Стрекаловский. //Изв. АНСССР. Сер. Неорганические материалы. - 1970. - Т.6 - №3. - С. 532 - 536.

215. Диффузия железа в стабилизированной Zr02 /А.Н. Тимофеев, А.Г.Мейлах (Котляр), Ю.Б. Садовников, А.Д. Неуймин, С.Ф. Пальгуев. // Изв. АНСССР. Сер. Неорганические материалы. 1971. - Т.7. - № 4. - С. 681 - 689.

216. Bendixen J. Mortensen A. Particle/matrix bonging in alumina steel composites.//Scr.met.et.mater. 1991. - V. 25. - № 8. - C. 1917 - 1920.

217. Wang Xiang, Tian Wei, Wu Rum. Исследование влияния технологических параметров спекания на свойства композитов Fe А1203. //Fenmo yejin jushu. Powder Met. Technol. - 1994. -V. 12. - №3. - C. 191 - 196.

218. Queeney Richard A. Reinforced high speed steels as metal matrix composites. //Adv. Powder Met. World congr. San Francisco, Calif., June 21 - 26, 1992. - Vol. 7. Princeton (N.J.), 1992. - C. 89 - 96.

219. Bryggman W., Zindqvest J. Hiped wear resistant steel matrix MMCS. //Adv. Powder Met. and Particul Mater.: Proc. Powder Met. World congr. //San Francisco, Calif., June 21 - 26, 1992. - Vol. 7. Princeton (N.J.), 1992. - C. 185 - 197.

220. Sorochtej Mafgorzata. Chosen ceramic materials as friction modifiers in sinters on iron and copper matrices. //Czas. techn., 1995. 92. - № 5. - C. 169 - 177.

221. Лекот Бекерс Ж., Магни А. Свойства порошковой стали, упрочненной дисперсными оксидами и карбидными фазами. //Сталь. - 2000. -№10.-С. 98-99.

222. Kim Yong-Zin, Chung Hyngsik, Kim Byoung-Kee. Process and properties of mechanically alloyed nigh speed tool steels. //Adv. Powder Met. and Particul Mater.:

223. Proc. Powder Met. World congr. San Francisco, Calif., June 21 26, 1992. - Vol. 7. -Princeton (N.J.), 1992. - C. 383 - 396.

224. Fujiwara Masayuki, Nishida Toshio. Разработка дисперсно упрочненных оксидами сплавов с применением метода механического легирования. Kobe Seel Eng. Repts., 1990.-V. 40. № 1.-С. 58-61.

225. Run Wu, Xiang Wang, Wei Tian. An intermediate phase at the interface of a sintered steel-matrix composite reinforced by A1203.// Sci. Sinter. 1997. - V. 29. -№1. - C. 27-32.

226. Velasco F., Anton M., Toralba J. Mechanical and corrosion behaviour of powder metallurgy stainless steel based metal matrix composites. //Mater. Sci. and Technol. 1997. - V. 13. - № 10. - C. 847 - 851.

227. Thiimmler F., Gutsfeld C. Iron composites resist wear.// High Tech. Mater. Alert. 1992.-V. 9. - № l.-C. 11-14.

228. Kohler E., Gutsfeld C., Thiimmler F. Sintered steels with dispersed oxide phase through mechanical alloying. //Powder Met. Int. 1990. - V. 22. - № 3. - C. 1114.

229. Бабич Б.Н. Портной К.И. Дисперсноупрочненные материалы. М.: Металлургия, 1974. - 200с.

230. Самсонов Г.В., Алфинцев Р.А. Дисперсное упрочнение тугоплавких металлов. //Порошковая металлургия. 1972. - №2. - С. 19-32.

231. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф., Савинцев П.П. Влияние ультрадисперсных добавок никеля и меди на свойства жаропрочных сталей.// ФХОМ. 2005. - №2. -С. 74-78.

232. Мейлах А.Г., Рябова Р.Ф., Савинцев П.П. Влияние добавок ультрадисперсных металлов и плакирования частиц порошка А1203 на свойства Fe А1203 композитов. //Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы (III226

233. Ставеровские чтения): Труды Всероссийской науч.-техн. конф. с международным участием. Красноярск: Изд-во технич. ун-та, 2003. - С. 117-118.