Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Применение нанопорошков железа и энергомеханической обработки исходной шихты для повышения плотности изделий, спеченных методом искрового плазменного спекания

Т. Х. Нгуен, Ю. В. Конюхов, В. М. Нгуен, А. С. Лилеев, В. Ф. Танг

Аннотация


Изучено влияние эффектов наномодифицирования и энергомеханической обработки в магнитной мельнице на процесс искрового плазменного спекания микропорошков железа. Получены нанопорошки железа со средним размером 94 нм химико-металлургическим методом, которые вводились в исходную шихту с помощью турбулентного смесителя и магнитной мельницы. Рассмотрены процессы, происходящие при энергомеханической обработке и последующем спекании, а также их влияние на свойства и структуру спеченных образцов. Предложены оптимальные варианты получения материала. Приведенные в статье результаты могут быть использованы в производстве для изготовления высококачественных постоянных магнитов.

Ключевые слова


spark plasma sintering; powder metallurgy; physical and mechanical properties; micron iron powders; iron nanopowders; magnetic mill; high-energy mechanical treatment

Полный текст:

PDF

Литература


Витязь П. А., Ильющенко А. Ф., Савич В. В. Порошковая металлургия в Беларуси и мировые тенденции развития // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2019. № 1. С. 98 - 106 (DOI: dx.doi.org/ 10.17073/1997-308X-2019-1-98-106).

Delarbre I. P. High performance components by powder metallurgy // Adv. Metallurg Mater. Eng. 2019. V. 2, Iss. 1. P. 29 - 38 (DOI: 10.36959/508/395).

Shagil Akhtar, Mohammad Saad, Mohd Rasikh Misbah, Manish Chandra Sati. Recent advancements in powder metallurgy: A review // Materials Today: Proceedings. 2018. V. 5, Iss. 9. Part 3. P. 18649 - 18655 (https://doi.org/10.1016/j.matpr.2018.06.210).

Либенсон Г. А. Основы порошковой металлургии. М.: Металлургия. 1975. 200 с.

Tokita M. Recent and future progress on advanced ceramics sintering by spark plasma sintering // Nanotechnologies in Russia. 2015. V. 10, No. 3 - 4. P. 261 (https://doi.org/ 10.1134/S1995078015020202).

Анненков Ю. М., Акарачкин С. А., Ивашутенко А. С. Физический механизм искрового плазменного спекания керамики // Бутлеровские сообщения. 2012. Т. 30, № 4. С. 74 - 78.

Povarova K. B., Alymov M. I., Gavrilin O. S. et al. Effect of the conditions of sintering W - Ni - Fe - Co heavy alloy nanopowders on the structure and density of compacted samples // Russian Metallurgy (Metally). 2007. No. 6. P. 499 - 505 (https://doi.org/10.1134/S0036029507060109).

Van Minh N., Konyukhov Y., Karunakaran G., Ryzhonkov D. et. al. Enhancement of densification and sintering behavior of tungsten material via nano modification and magnetic mixing processed under spark plasma sintering // Metals and Materials International. 2017. V. 23. P. 532 - 542 (DOI: 10.1007/s12540-017-6572-5).

Трегубова И. В., Алымов М. И., Анкудинов А. Б. и др. О закономерностях и условиях синтеза металлических нанопорошков // Цветные металлы. 2011. № 5. С. 47 - 52.

Ryzhonkov D. I., Konyukhov Y. V., Nguyen V. M. Kinetic regularities and mechanisms of hydrogen reduction of nanosized oxide materials in thin layers // Nanotechnologies in Russia. 2017. V. 12, No. 11 - 12. P. 620 - 626 (DOI: 10.1134/ S1995078017060076).

Alymov Michail I., Rubtsov Nikolai M., Seplyarskii Boris S. et al. Temporal characteristics of ignition and combustion of iron nanopowders in the air // Mendeleev Communications. September - October 2016. V. 26, Iss. 5. P. 452 - 454 (https://doi.org/10.1016/j.mencom.2016.09.030).

Kuznetsov D. V., Kostitsyn M. A., Konyukhov Y. V. et al. Development of a procedure for modifying nanomaterials of mullite-corundum mixes in equipment with a high-intensity rotating electromagnetic field // Refract. Ind. Ceram. 2012. V. 53. P. 54 - 58 (https://doi.org/10.1007/s11148-012-9461-y).

Титов Д. П. Работа ротора в аппарате вихревого слоя // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. 2020. № 3. P. 114 - 120 (DOI: 10.34031/2071-7318-2020-5-3-114-120).

Tokita M. Mechanism of spark plasma sintering // Proceedings of the International Symposium on Microwave, Plasma and Thermochemcial Processing of Advanced Materials / S. Miyake, M. Samandi (eds). 1999. JWRI. Osaka Universities, Osaka. P. 69 - 76.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2021.4.46-52

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024