ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Предлагаемая шихта имеет следующий состав при соотношении компонентов (% к весу шихты):

С целью повышения качества наплавленного металла шихта дополнительно содержит неграфитирующую составляющую ископаемых углей.

Лигатура содержит следующие компоненты (% к весу лигатуры):

Лигатура дополнительно содержит барий и медь.

Дополнительное введение в состав шихты неграфитирующей составляющей ископаемых углей и лигатуры повышает качество наплавленного металла за счет упрочнения и уплотнения карбидной фазы и рафинирования матрицы сплава. Высокопрочная и монолитная структура кубического карбида кремния образуется преимущественно при взаимодействии неграфитирующей формы углерода с кремнием при высокой температуре в силу особых свойств этой формы (наличие разных типов межатомных углеродистых связей, структуры с высокоразвитой внутренней поверхностью и системой микропор) и объясняется особенностями образования кристаллических зародышейsicв специфических структурных и кинетических условиях. Замена этой формы углерода на графит неравноценна вследствие различия их свойств, оказывающих решающее действие на образование кубической модификации карбида кремния.

Неграфитирующая форма углерода отличается от графитирующей наличием разных типов межатомных углеродистых связей, включая насыщенные, а также полеиновые и кумуленовые, относительно меньшей величиной плотности во всем интервале температур, большей величиной межплоскостного расстояния, а также высокоразвитой микропористой структуры, что позволяет получить прочную, плотную модификацию кубического карбида кремния с использованием неграфитирующей составляющей ископаемых углей. Кроме того, процесс карбидообразования отличается высокой полнотой реакции при значительном содержании этих компонентов, тем самым устраняется опасность науглероживания.

С целью получения однородной по составу шихты медь и барий вводят в шихту посредством лигатуры, так как они склонны к сепарации из-за различия их насыпных масс в сравнении с другими компонентами шихты. Наличие меди в наплавленном металле способствует стабилизации карбидной фазы, так как медь, внедряясь в кристаллическую решетку карбидов, ослабляет силы их связей, что увеличивает способность металлоподобных фаз к релаксации упругих напряжений. Тем самым уменьшается образование трещин и увеличивается износостойкость за счет уменьшения выкрашивания карбидов.

Благодаря введению лигатуры предложенного состава достигается высокая стабильность дугового процесса, уменьшается содержание серы, повышается изотропность свойств и измельчается структура, что улучшает пластичность, уменьшает трещинообразование, а следовательно уменьшает качество наплавленного металла.

Таким образом, образуется мелкозернистая структура наплавленного металла с высокопрочными карбидами и пластичной матрицей, которая обладает высокой износостойкостью и пластичностью.

В таблице приведены примеры предлагаемой шихты.