ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................................................... 6
ГЛАВА 1. ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ
ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОРОШКОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В
ГАЗОТЕРМИЧЕСКОМ И ХОЛОДНОМ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОМ НАПЫЛЕНИИ И ИХ
ПОСТОБРАБОТКИ............................................................................................................................ 20
1.1 Механическая обработка порошков в планетарной мельнице ................................................... 20
1.2 Плазменная обработка порошков .................................................................................................. 22
1.3 Способы получения металлокерамического материала .............................................................. 25
1.3.1 Механизмы процессов СВС в системе Ti-C ...................................................................... 31
1.3.2 Влияние предварительной высокоэнергетической мехобработки на
структурообразование порошковых реагентов при СВ-синтезе ........................................... 32
1.4 Газотермическое напыление порошков ........................................................................................ 34
1.4.1 Детонационные покрытия: напыление, свойства ........................................................... 34
1.4.2 Плазменные покрытия: напыление, свойства ................................................................. 36
1.4.3 Свойства металлокерамических покрытий, полученных из СВС порошков состава
TiC-NiCr......................................................................................................................................... 37
1.5 Холодное газодинамическое напыление порошков .................................................................... 38
1.6 Влияние высокоэнергетического воздействия на свойства металлического и
металлокерамического покрытий ........................................................................................................ 42
1.7 Выводы по главе 1 ........................................................................................................................... 43
ГЛАВА 2. ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ 45
2.1 Механическая обработка металлических порошков в планетарной мельнице при
варьировании интенсивности ввода энергии в обрабатываемый материал и времени обработки45
2.1.1 Сравнение эффективности планетарных мельниц на примере механической
обработки металлического порошка титана .......................................................................... 45
2.1.2 Механическая обработка порошка алюминия, меди, нержавеющей стали, бронзы и
поликристаллического бора при варьировании времени и интенсивности ввода энергии ... 56
2.1.3 Механическая обработка порошка титана, кобальта и никельхромового сплава с
использованием ПАВ .................................................................................................................... 76
2.2 Термическая обработка металлических порошков на примере порошка алюминия, меди и
бронзы .................................................................................................................................................... 81
2.2.1 Термическая обработка порошка алюминия.................................................................... 81
2.2.2 Термическая обработка порошка меди ............................................................................ 82
2.2.3 Высокотемпературная обработка порошка бронзы в форвакууме и атмосфере аргона
........................................................................................................................................................ 84
2.3 Обработка порошков в плазменной струе .................................................................................... 90
2.3.1 Сфероидизация частиц металлических порошков (медь, бронза, нержавеющая сталь)
........................................................................................................................................................ 90
2.3.2 Сфероидизация гранулированных порошков на основе титана и нитрида титана . 107
2.3.3 Плазмохимический синтез. in situ неравновесное карботермическое восстановление
магния при обработке агломерированных частиц "оксид магния - углерод" в плазменной
струе ............................................................................................................................................ 116
2.4 Выводы по главе 2 ......................................................................................................................... 124
ГЛАВА 3. ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ И ИХ
ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА .............................................................................. 127
3.1 Получение металлокерамических частиц методом самораспространяющегося
высокотемпературного синтеза порошковой смеси стехиометрического состава (Ti+C) + Me 127
3.1.1 Высокотемпературный синтез металлокерамического сплава в порошковой смеси
механически активированных металлических компонентов ................................................ 127
3.1.2 Получение металлокерамических частиц методом СВС под давлением исходных и
механически активированных порошков-реагентов титана и углерода с заданным
объемным содержанием металлического связующего .......................................................... 130
3.1.3 Получение металлокерамических частиц методом СВС в свободном режиме горения
механически активированных порошков-реагентов титана и углерода с заданным
объемным содержанием металлического связующего .......................................................... 141
3.2 Получение композитных частиц с использованием механической обработки в планетарной
мельнице порошковой смеси из металлических и керамических порошков состава: Al+(В)/(B4C),
TiC+Ni, TiC+Сu и Ti+TiN ................................................................................................................... 150
3.3 Термическая обработка борсодержащих композитных порошков на основе алюминия,
полученных механической обработкой в планетарной мельнице ................................................. 174
3.4 Обработка порошков в плазменной струе .................................................................................. 178
3.4.1 Сфероидизация металлокерамических частиц состава TiC – n об. % (NiCr, Со) ..... 179
3.4.2 In-Situ СВ-синтез в плазменной струе гранулированных порошков реагирующих
компонентов смеси состава TiC – NiCr .................................................................................. 183
3.5 Выводы по главе 3. ........................................................................................................................ 187
ГАВА 4. НАПЫЛЕНИЕ ЧАСТИЦ, ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ОБРАБОТАННЫХ
ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ВОЗДЕЙСТВИЯМИ .............................................................. 189
4.1 Детонационное напыление композиционных частиц состава Сu - Cu2O и TiC - NiCr .......... 189
4.1.1 Детонационное напыление исходных, механически обработанных и
сфероидизированных частиц меди ........................................................................................... 189
4.1.2 Влияние микроструктуры СВС порошков карбид титана – нихром на свойства
детонационных покрытий ........................................................................................................ 197
4.1.3 Микроструктура и износостойкость детонационных покрытий из СВС порошков
«карбид титана – нихром» различного фракционного состава ........................................... 205
4.1.4 Влияние морфологии и микроструктуры металлокерамических порошков на
эксплуатационные характеристики детонационных покрытий ......................................... 215
4.2 Плазменное напыление металлокерамических покрытий TiC-NiCr из порошков различного
фракционного состава ......................................................................................................................... 220
4.2.1 Получение и систематизация экспериментальных данных по формированию
одиночных металлокерамических сплэтов в условиях плазменного напыления частиц,
предварительно полученных СВ-синтезом с последующей плазменной обработкой частиц
состава TiC – NiCr ..................................................................................................................... 221
4.2.2 Плазменное напыление металлокерамических покрытий TiC-NiCr из порошков
различного фракционного состава ........................................................................................... 228
4.3 Холодное газодинамическое напыление металлических, металлокерамических частиц и
композиционных смесей на их основе .............................................................................................. 234
4.3.1 Холодное газодинамическое напыление исходных, механически и термически
обработанных частиц меди, алюминия и бронзы .................................................................. 236
4.3.2 Холодное газодинамическое напыление исходных, механически и термически
обработанных частиц бронзы .................................................................................................. 244
4.3.3 Получение покрытий методом холодного газодинамического напыления из
подготовленных композиционных порошковых смесей заданного состава, оценка
коэффициентов напыления, изучение микроструктуры и микротвердости полученных
покрытий .................................................................................................................................... 252
4.4 Выводы по главе 4 ......................................................................................................................... 271
ГЛАВА 5. ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ ............................. 275
5.1 Импульсная электронно-пучковая обработка плазменных металлокерамических покрытий
TiC-NiCr ............................................................................................................................................... 275
5.2 Экспериментальное исследование влияния обработки ламинарной плазменной струей
покрытий, напыленных с использованием сферических композиционных порошков, на их
микроструктуру и свойства ................................................................................................................ 278
5.3 Облучение сильноточным импульсным электронным пучком металлического покрытия,
полученного методом холодного газодинамического напыления ................................................. 282
5.4 Влияние предварительной подготовки наномодификаторов на их эффективность при
лазерной обработке поверхности титана .......................................................................................... 291
5.5 Выводы по главе 5 ......................................................................................................................... 299
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................................................ 301
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ .............................................................................. 303
ПРИЛОЖЕНИЕ. АКТЫ О ПРАКТИЧЕСКОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МАТЕРИАЛОВ
ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ .............................................................................. 325
