Введение
1. Анализ условий формирования структуры и свойств композиционных материалов на основе железа, стали и псевдосплавов с неметаллическими присадками 8
1.1. Практика получения композиций и спеченных материалов на основе железа, их свойства и использование 8
1.2. Анализ состояния теории и практики использования предварительного терморафинирования и химико-термической обработки порошковых композиций 13
1.3. Структура и свойства порошковых материалов в зависимости от характеристик исходных композиций. Модели взаимосвязи состава, структуры и свойств порошковых материалов 17
1.4. Цель работы и задачи исследований 31
2. Методика проведения экспериментальных работ и обработки опытных данных 33
2.1. Исходные материалы 33
2.2. Методика получения микрокомпозитов системы и композиционных материалов на их основе 35
2.2.1. Обоснование выбора приемов химико-термической обработки (сульфидирования) железного порошка, как матричной основы композиционных материалов 35
2.2.2. Оборудование для химико-термической обработки порошка в вибрирующем слое 36
2.3. Оборудование и методика проведения триботехнических испытаний 41
2.4. Построение математических моделей зависимостей технологических свойств композиций от концентрации добавок легирующих элементов 45
2.4.1. Разработка плана и проведение эксперимента. Постановка задачи и условия исследований 47
2.4.2 Планирование обобщенных экспериментов 51
2.4.3. Описание используемых функций пакета MathCAD 53
2.5. Методы изучения механических и эксплуатационных характеристик 55
3. Теоретические предпосылки для разработки метода химико-термической обработки железных порошков, обеспечивающего требуемые функциональные свойства микрокомпозитов 57
3.1. Состояние вопроса и постановка задачи 57
3.2. Диффузионно-химические аспекты, физическое и математическое моделирование условий формирования структуры и свойств при химико-термической обработке дисперсных материалов 59
3.3. Обобщенная модель системы «газ - частица порошка» для описания и диагностики процесса поверхностного насыщения 71
3.4. Экспериментальное исследование процесса осаждения серы на железный порошок 75
3.4.1. Предварительный анализ условий образования железо-серных микрокомпозитов 75
3.4.2. Особенности технологических приемов насыщения серой железного порошка путем химико-термической обработки в вибрирующем слое 79
3.4.3. Кинетика процесса сульфидирования железного порошка в вибрирующем слое 81
4. Исследование структуры и свойств железо-серных микрокомпозитов и спеченных материалов на их основе 85
4.1. Химический состав железо-серных микрокомпозитов 86
4.2. Исследование структуры, морфологии поверхности и физических свойств микрокомпозитов «железо-сера» 87
4.3.Структура и технологические свойства микрокомпозитов, сырых брикетов и спечённых материалов 96
4.3.1.Анализ взаимосвязи качества исходных железных порошков, формируемого состава микрокомпозитов «железо-сера» по диаграмме «состав-уплотняемость» 104
4.4. Исследование механических свойств спеченных материалов 108
4.5. Анализ триботехнических характеристик 112
4.6. Обрабатываемость резанием спеченных железо-серных материалов 116
4.7. Алгоритм создания эффективных композиционных материалов наоснове железо-серных микрокомпозитов, получаемых ХТО ВС 119
4.8. Выводы по главе 120
5. Технологическое оборудование и промышленные испытания химико-термической обработки микрокомпозитов и антифрикционных материалов 122
5.1. Проектирование и изготовление пилотной и опытно-промышленной установки получения микрокомпозитов химико-термической обработкой в вибрирующем слое 122
5.2. Практика химико-термический обработки (сульфидирования) порошков и получения микрокомпозитов и спеченных антифрикционных изделий 127
6. Заключение, общие выводы и рекомендации 135
7. Литература 140
8. Приложения
