СОБЛИВОСТІ СТРУКТУРО- ТА ФАЗОУТВОРЕННЯ ПРИ ТЕРМІЧНОМУ СИНТЕЗІ СПЛАВІВ СИСТЕМИ Fe–Ti–Ni–C

Анотація

Досліджено особливості структури та фазового складу композитів системи Fe–Ti–Ni–C, отриманих in situ термічним синтезом при 1200 ºС із сумішей порошків TiH₂, Fe, графіту та Ni. Показано, що структура сплаву після синтезу є каркасом із зерен карбіду титану різної стехіометрії з розміром від 0,5 до 16 мкм, оточених прошарками металевої звʼязки. Крупні зерна TiC характерні для вихідних сумішей без нікелю або з 5% Ni, а зі збільшенням вмісту Ni в суміші до 10−20% максимальний розмір зерен різко зменшується до 6−7 мкм. Мікротвердість синтезованих сплавів знижується зі збільшенням вмісту нікелю в шихті до 15%, однак дещо підвищується при 20% Ti в шихті. Фазовий склад сплавів істотно залежить від складу вихідної суміші та включає карбід титану, цементитну складову Fe₃C, твердий розчин α-заліза та інтерметалідні фази FeNi₃ (для залізовмісних вихідних сумішей), Ni₃Ti і Ni₄Ti (для сумішей з нікелем). Із збільшенням вмісту нікелю у вихідній шихті до 10–20% дещо знижуються період кристалічної ґратки та ступінь стехіометричності TiC_x, а також помітно підвищується дисперсність карбідної складової сплаву. Подрібненням спечених у процесі термичного синтезу сплавів отримано композиційні порошки карбідосталей, які можуть бути використані як для нанесення зносостійких покриттів, так і для виготовлення об’ємних деталей шляхом пресування з наступним спіканням, гарячим пресуванням або гарячим штампуванням.