ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ ПОРОШКОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРУЮЩИХ ЛИГАТУР

Научный и практический интерес представляет применение наноматериалов для модифицирования структуры металлов и их сплавов с целью получения более высоких физико-механических свойств изделий. Анализ показывает, что для достижения максимального эффекта применения наночастиц актуальным является вопрос эффективного ввода таких соединений в состав лигатуры. Цель настоящей работы – исследование особенностей структуры исходных наночастиц соединений титана, бора и иттрия, углеродных трубок, а также разработка методики получения лигатур, содержащих наночастицы.

Исследования фазового состава нанопорошков на основе соединений титана, бора и иттрия показали, что основу данных нанопорошков составляют соединения активных элементов в виде карбида бора, карбида титана, нитрида титана, оксида иттрия. Частицы порошков образованы первичными структурными элементами, имеющими преимущественно пластинчатое строение (карбиды титана и бора) и содержат равноосные включения размером около 50–200 нм. Химический состав синтезированных образцов однороден и содержит 98,0–99,5 % основного вещества.

Результаты перемешивания металла-протектора и наночастиц в мельнице показывают, что увеличение продолжительности перемешивания от 2 до 6 ч способствует более равномерному распределению элементов по объему брикета. С использованием метода экструзии были получены образцы лигатуры на основе олова и определены распределения элементов как в продольном, так и поперечном направлении по отношению к направлению экструзии.

Анализ результатов проведенных исследований показал, что в экструдированных образцах лигатуры распределение активных нанопорошков в матрице гораздо более равномерное по сравнению с аналогичными материалами, полученными методами сплавления или прессования порошковых смесей. 

1. Наноматериалы и нанотехнологии / В. М. Анищик [и др.] ; под ред. В. Е. Борисенко, Н. К. Толочко. Минск: Изд. Центр БГУ, 2008. 375 с.

2. Коротаева З. А. Получение ультрадисперсных порошков механическим способом и их применение для модифицирования материалов: автореф. дис. ... канд. техн. наук, 2006.

3. Применение ультрадисперсных порошков для улучшения свойств металлов и сплавов / Черепанов А. Н., Полубояров В. А., Калинина А. П., Коротаева З. А. // Материаловедение. 2000. № 10. С. 45–53.

4. Применение механически активированных ультрадисперсных керамических порошков для улучшения свойств металлов и сплавов / Полубояров В. А., Коротаева З. А., Черепанов А. Н. и др. // Наука производству. 2002. № 2. С. 2–8.

5. Стеценко, В. Ю. Металлические расплавы – наноструктурные системы / В. Ю.Стеценко // Литье и металлургия. 2014. № 1. С. 48–49.

6. Ishak, M. Microstructure and Corrosion Behavior of Laser Welded Magnesium Alloys with Silver Nanoparticles / Ishak M., Yamasaki K., Maekawa K. // International Scholarly and Scientific Research & Innovation. 2010.Vol. 4 (9). pp. 321–326.

7. Nastac, L. Ultrasonic Model Development and Application to Ingot Casting Processes / Nastac L., Yi Dai. // 2008 Int. ANSYS Conf. pp. 1–27.

8. Grain-refining of Magnesia Alloys Using Nanoscaled Particles / Estrin J., Hort N., Kaufmann H. // Http://Innomag.Gkss. De/English/Projekte/03/Index.Html (Дата Доступа 06.02.2015).

9. Быстроохлажденный комплексный модификатор-раскислитель для внепечной обработки литейной стали / Слуцкий А. Г., Калиниченко А. С., Шейнерт В. А., Ткаченко Г. А. // Литье и металлургия. 2010. № 2. С. 115–118.

10. Пути повышения эффективности модификаторов-раскислителей / Слуцкий А. Г., Калиниченко А. С., Зык Н. В., Медведев Д. И., Сметкин В. А., Кривопуст А. А.// Металлургия: республ. межвед. сб. науч. тр.: в 2-х ч. Минск: БНТУ, 2013. Вып. 34. Ч. 1. С. 62–71.

11. Патент на полезную модель 9521 РБ. Брикет модификатор-раскислитель для внепечной обработки чугуна и стали / А. Г. Слуцкий, А. С. Калиниченко, В. А. Шейнерт, В. А. Сметкин, В. А. Хлебцевич, А. А. Кривопуст.

12. Порошковая металлургия. Спеченные и композиционные материалы / Б. Финдайзен [и др.] ; под ред. В. Шатта ; пер. с нем. А.К. Натансона, В.Г. Горева. Москва : Металлургия, 1983. 520 с.