ПОРОШКОВЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ МЕХАНОХИМИЧЕСКИ АКТИВИРОВАННОГО СТРУЖКОВОГО ПОРОШКА Д16, С ДОБАВЛЕНИЕМ ФЕРРОТИТАНА

ЦЕЛЬ. Установление закономерностей влияния параметров механохимической активации на гранулометрический состав и свойства горячедеформированных порошковых материалов на основе активированного стружкового порошка Д16 с добавлением ферротитана. МЕТОДЫ. Совместную механохимическую активацию стружки Д16 и ферротитана в среде насыщенного водного раствора борной кислоты проводили в планетарно-шаровой мельнице САНД-1 при разном времени обработки и скорости размола. Исследовали гранулометрический анализ шихты с последующей ее обработкой в ручном смесителе и определением показателя агломерации. Полученную шихту разделяли на фракции; часть смешивали с порошком алюминия; подвергали холодному прессованию с последующим кратковременным нагревом и штамповкой. А также определяли твердость, пределы прочности на срез и изгиб горячедеформированных порошковых материалов. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Построены 3D Spline модели зависимостей выхода активированного стружкового порошка от времени и скорости размола. Более качественный размол, оцениваемый количеством выхода активированного стружкового порошка, происходит при введении 30% насыщенного водного раствора борной кислоты от массы шихты в размольную среду. Для частиц этой шихты, с помощью уравнения Розина-Раммлера, выявлено соответствие нормальному закону распределения. Построены интегральные кривые распределения частиц по размерам после механохимической активации и ручной обработки. ВЫВОДЫ. Установлены оптимальные параметры механохимической активации, обеспечивающие повышенный выход активированного стружкового порошка. Полученная шихта характеризуется минимальными средними размерами частиц и повышенным значением параметра агломерации. Полученные материалы имеют повышенные значения предела прочности на срез (249 МПа), твердости (102 HRE) при прочности на изгиб ( σ_и = 179 МПа). Предложена усовершенствованная технология получения горячедеформированных порошковых материалов на основе механохимически активированного стружкового порошка с добавлением ферротитана.

стружка Д16, механохимическая активация, порошковый материал, ферротитан, горячая штамповка

1. Баглюк Г.А., Капля С.Н Измельчение сферического порошка и стружки быстрорежущей стали в планетарной мельнице // Порошковая металлургия. 1995. № 3/4. С. 11-14.

2. Чайников Н.А., Беляев П.С., Мозжухин А.Б., Жариков В.В. Ресурсосберегающие технологии изготовления металлополимерных материалов. Тамбов: Изд-во Томского государственного технического университета, 2003. 80 с.

3. Дорофеев Ю.Г., Безбородов Е.Н., Сергеенко С.Н. Особенности уплотнения при формовании порошковых материалов на основе алюминия, подвергнутых механохимической активации // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2001. № 4. С. 47-51.

4. Dorofeev Yu.G., Sergeenko S.N., Kolomiets R.V., Shevtsova S.I., Ganshin A.V., Skripets A.V. Assessment of porosity and structure of powder materials based on mechanically activated Ni-Fe-NaCl charges // Metallurgist. 2008. Т. 52. № 5-6. С. 307-313.

5. Гончарова О.Н., Ковина В.М. Влияние содержания никеля на значение параметров функции распределения порошковых частиц шихты Fe-Ni после обработки в высокоэнергетической мельнице // Моделирование. Теория, методы и средства: материалы науч.-практ. конф. (г. Новочеркасск, 6-7 декабря 2016 г.). Новочеркасск, 2016. С. 168-171.

6. Slabkii D.V., Sergeenko S.N. Hot-deformed Al-Ni powder materials based on alloy D-16 mechanically-activated turnings // Metallurgist. 2016. Vol. 59. No. 11. P. 1228-1233. https//doi.org/10.1007/s11015-016-0242-6

7. Fedoseeva M.A., Sergeenko S.N. Structure and properties of Al-FeTi powder material based on mechanochemically activated alloy D-16 turnings // Metallurgist. 2015. Т. 59. № 5-6. С. 535-539. https//doi.org/10.1007/s11015-015-0136-z

8. Dyuzhechkin M.K., Sergeenko S.N., Popov Y.V. Features of structure and property formation for hot-deformed materials of the Al-Si and Al-Si-C systems based on mechanochemically activated charges // Metallurgist. 2016. Т. 59. № 9-10. С. 835-842. https//doi.org/10.1007/s11015-016-0181-2

9. Алюминий. Свойства. Сплавы, Легирующие компоненты [Электронный ресурс]. URL: http://www.stroyexpo.com/content/view/256/62/ (14.03.2018)

10. Дорофеев Ю.Г., Безбородов Е.Н., Сергеенко С.Н. Кинетика механохимической активации стружки алюминиевого сплава Д-16, особенности уплотнения «стружкового» порошка и формирования полученного материала // Известия вузов. Цветная металлургия. 2003. № 5. С. 54-58.

11. Dorofeev Yu.G., Bezborodov E.N., Sergeenko S.N. Special features of formation of compacted material from mechanochemically activated fining of aluminum alloy D16 // Metal Science and Heat Treatment. 2003. Т. 45. № 1-2. С. 73-75. https//doi.org/ 10.1023/A:1023916717574

12. Дорофеев Ю.Г, Сергеенко С.Н., Коломиец Р.В. Кинетика механохимической активации порошковых шихт Ni-Fe // Физика и химия обработки материалов. 2007. № 1. С. 77-82

13. Ходаков Г.С. Физика измельчения. М.: Наука, 1972. 308 с.