Керметы на основе TiC-Cr_3C_2-WC-TiB_2-SiC

摘要

Выполнен анализ современных подходов при выборе составов керметов на основе TiC карбида и Ni матрицы, легированных дополнительными карбидами Mo, W, Cr, Nb и Ta. Твердость и поперечная прочность керметов на основе TiC карбида и Ni матрицы повышается при использовании дополнительных карбидов Mo, W, Cr за счет формирования кольцевой зоны вокруг TiC. Расчетный вклад микротвердости карбидов в микротвердость кермета растет с увеличением их объемной доли и при использовании карбидов Mo, W, Cr. На основе анализа литературы, предложены и исследованы керметы TiC - Cr_3C_2 - WC- TiB_2 - SiC -Mo -B -Si - Ni с дополнительным содержанием углерода для плазменных покрытий. Механическое легирование и жидкофазное спекание кермета при температурах 950, 1250 и 1450 deg С использовали для равномерного распределения карбидов в матричной фазе и установления между ними прочной связи с высокими значениями микротвердости, до 2438 кГ/мм~2 при нагрузке на индентор 20 Г и 2030 кГ/мм~2 при нагрузке на индентор 200 Г. Максимальные значения микротвердости получены при более высоких температурах спекания, при которых фиксируется минимальное содержание кислорода. Экспериментально подтверждено положительное влияние карбидов на основе W, Mo и Cr на организацию прочного соединения карбида титана с матричной фазой, что подтверждается расчетным значением вклада микротвердости "ПС карбида в микротвердость кермета. При объемной доли карбидов 77 % и нагрузке на индентор 20 Г, вклад микротвердости карбида равен 2906 кГ/мм~2, что близко к твердости TiC, 3200 кГ/мм~2. Для нагрузки на индентор 200 Г, этот вклад микротвердости равен 2145,5 кГ/мм~2.