Синтез композиционных карбидсодержащих медных сплавов воздействием на жидкую матрицу низкочастотными колебаниями тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

На правах рукописи

ГОЙДА Эдуард Юрьевич

СИНТЕЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ КАРБИДСОДЕРЖАЩИХ МЕДНЫХ СПЛАВОВ ВОЗДЕЙСТВИЕМ НА ЖИДКУЮ МАТРИЦУ НИЗКОЧАСТОТНЫМИ КОЛЕБАНИЯМИ

Специальность 02.00.04 - Физическая химия

Автореферат 2 7 МАЯ 2015

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

005569352

Екатеринбург - 2015

005569352

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте металлургии Уральского отделения Российской академии наук

Научный руководитель член-корреспондент РАН,

доктор химических наук, профессор Пастухов Эдуард Андреевич

Официальные оппоненты: Шевченко Владимир Григорьевич, доктор

химических наук, Федеральное

государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук, заведующий лабораторией физико-химии дисперсных систем

Фурман Евгений Львович, доктор технических наук, профессор, ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина», заведующий кафедрой «Литейное производство и упрочняющие покрытия»

Ведущая организация Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет»

Защита диссертации состоится «3» июля 2015 года в 1200 на заседании диссертационного совета Д 004.001.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте металлургии Уральского отделения Российской академии наук по адресу: 620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 101.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке Уральского отделения Российской академии наук и на сайте Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института металлургии Уральского отделения Российской академии наук http://www.imet-uran.ru.

Автореферат разослан «0£у> сС02сЯ 2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

Дмитриев Андрей Николаевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В последние годы прогресс промышленности, неразрывно связанный с разработкой новых материалов, повышает спрос на создание новых высокопрочных композиционных материалов, надежно работающих в экстремальных условиях воздействия агрессивных сред, высоких давлений и температур. Такие материалы должны отвечать многим требованиям, сочетать в себе разные физико-механические свойства, иметь долгий срок эксплуатации. Перспективным решением является создание таких композиционных материалов, в основе которых лежит модель армированной гетерофазной структуры. Активно разрабатываются способы упрочнения металлических матриц дисперсными частицами тугоплавких металлов и/или их карбидов, от объемной доли, размера и равномерности распределения которых зависят свойства получаемых композиционных материалов. В настоящее время такие композиты получают в основном порошковой металлургией. Эти технологии являются многостадийными, энергозатратными и длительными во времени. В связи с этим актуальным является получение высокопрочных композиционных материалов по литейным технологиям, которые пока еще мало применяют в отечественной промышленности.

С использованием технологий порошковой металлургии в настоящее время ведутся интенсивные исследования по созданию композиционных сплавов для электроконтактов на основе меди, с добавками графита, повышающего дугостойкость, и высокотвердых упрочняющих частиц, обеспечивающих значительное повышение прочностных свойств и стабильность электрофизических характеристик материалов при повышенных температурах при сохранении высокой электропроводности.

Одновременно развивается направление получения различных композиционных сплавов по технологиям литья замешиванием порошков тугоплавких фаз в металлические расплавы с применением ультразвука, электромагнитного поля, механического перемешивания.

В качестве упрочняющих фаз в композиционных сплавах на основе меди электротехнического назначения применяют тугоплавкие металлы, интерметаллиды, карбиды, нитриды, бориды, оксиды. Перспективными композиционными материалами для разрывных электроконтактов являются медные композиционные сплавы, содержащие в качестве упрочняющих фаз не только тугоплавкие металлы и интерметаллиды, но и их карбиды по ряду причин. Во-первых, карбиды имеют высокую твердость, обеспечивающую выраженный рельеф поверхности, что в совокупности с большой разницей в коэффициентах теплового расширения с медной матрицей обеспечит во время соударений контактов «отшелушивание» образующихся оксидных пленок меди. Во-вторых, некоторые из карбидов (\\^С, Сг3Сг) плавятся инконгруэнтно с выделением углерода. При высоких температурах (при дуговом разряде между разрывными электроконтактами) в присутствии кислорода воздуха графит будет окисляться до СО и СОг, которые будут выполнять роль газовой

«подушки» и защищать поверхность контактов от дальнейшего окисления. Кроме того, закись углерода СО в данном случае может восстанавливать образующиеся оксиды меди. Хорошо известны токосъемные углеродно-медные материалы, где углерод выполняет аналогичную функцию. Однако сведения о получении и применении композиционных материалов систем Си-Сг(\\^,МЬ)хСу очень ограничены. Практически отсутствуют данные по получению литых композиционных сплавов в системах Си-Мепер-графит, по химическому взаимодействию компонентов в гетерогенных системах «расплав меди-порошки [(Сг, XV, ИЬ) + С] - порошки карбидов Сг, \У, ТЧЬ» и по влиянию на них внешних полей.

В ИМЕТ УрО РАН получил развитие метод механоактивации металлических расплавов продольными низкочастотными колебаниями (НЧК) в процессе введения в них тугоплавких частиц, в частности, порошков карбидов и оксидов, смачивающихся матричным расплавом. При несмачиваемости твердых частиц расплавом этот метод используется для интенсификации синтеза карбидов непосредственно в матричном расплаве.

Целью диссертационной работы было изучение взаимодействия и получение композиционных материалов в системе «Си-переходный металл (Сг, ИЬ) - карбиды Сг, ИЬ, \У - графит», содержащих углерод в скрытой форме (инконгруентно плавящиеся карбиды Сг3С2, \УС) и/или в виде чистого графита электротехнического назначения с необходимым уровнем функциональных свойств методом литья.

В работе были поставлены и решены следующие задачи:

- изучить химическое взаимодействие в системах «расплав Си - карбиды Сг, XV, N1)», «расплав Си-переходный металл(Сг, №>)-графит, «расплав Си - - карбид W» и влияние на него низкочастотных колебаний;

- синтезировать литые композиционные сплавы в системах Си-МеС и Си-Ме-С, где Ме-переходные металлы Сг, V/ и ИЬ (до 1%) при усложнении состава композитов Си-Ме Си-МеС —► Си-Ме-С Си-Ме-МехСу-С, содержащие углерод в скрытой форме (инконгруентно плавящиеся карбиды Сг3С2, и/или в виде включений чистого графита в центре структурных комплексов «ядро(графит)-оболочка(карбид)»; с применением кратковременной механоактивации расплавов низкочастотными колебаниями;

- обеспечить необходимый уровень функциональных свойств композиционных сплавов для электроконтактных материалов низковольтной аппаратуры оптимизацией элементного и фазового состава, способа синтеза и термообработки полученных литых композитов.

Научная новизна:

1. Впервые изучено влияние состава композиций карбидов Сг, XV, № с расплавом меди на физико-химические и механические свойства синтезированных многофазных сплавов.

2. Впервые изучены особенности процессов синтеза карбидов Сг и №> в расплавах Си, Си-Сг, Си-ЫЬ при внедрении в них частиц Сг, 1ЧЬ и графита, а также влияние на них НЧК, температуры и других факторов.

3. Получены функциональные литые композиционные сплавы «Си-' переходный металл (Сг, XV, ТЧЬ) - карбиды Сг, \У, Nb», содержащие углерод в скрытой форме (инконгруентно плавящиеся карбиды Сг3С2, \УС) и/или в виде чистого графита в центре структурных комплексов «ядро(графит)-оболочка (карбид)», электротехнического назначения. Сплавы обладают повышенными значениями твердости и эксплуатационными характеристиками по сравнению с исходной медью.

Разработанный новый способ получения композитов характеризуется простотой и высокой скоростью процесса синтеза.

Практическая значимость работы. Полученные сведения по структуре и физико-химическим и механическим свойствам литых композиционных сплавов на основе меди, содержащих тугоплавкие карбиды и свободный углерод, позволяют рекомендовать их в качестве перспективных материалов для разрывных электроконтактов низковольтной аппаратуры.

Методология и методы исследования. Задачу упрощения технологического процесса получения дугостойких углеродсодержащих композитов при одновременном повышении их функциональных свойств впервые предполагается решать применением кратковременного воздействия низкочастных колебаний (НЧК) на расплав меди при внедрении в него карбидов, графитовых частиц и карбидообразующих элементов.

Исследования были проведены на современном научном уровне с использованием методов: рентгеноспектральный и рентгенофазовый анализы, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, сканирующая электронная и оптическая микроскопия, дифференциальная сканирующая калориметрия, четырехзондовое определение удельного электросопротивления, измерение твердости и микротвердости по Бриннелю и Виккерсу, низкочастотная обработка расплавов. В исследованиях использовали оборудование ЦКП «Урал-М» ИМЕТ УрО РАН.

Положения, выносимые на защиту.

Результаты по химическому взаимодействию в системах «расплав Си -карбиды Сг, ЫЬ», «расплав Си - переходный металл (Сг, 1МЬ) - графит, «расплав Си - V/ - карбид \У» воздействием на жидкую матрицу низкочастотных колебаний.

Результаты по синтезу карбидов ГЛС в расплаве Си при отсутствии смачивания частиц N5 и С расплавом.

Получение с использованием воздействия на расплавы низкочастотными колебаниями новых объемно-упрочненных сплавов Си-ЫЬ-С, Си-Сг-С со структурными комплексами «ядро(графит)-оболочка(карбид)», а также сплавов Си-Сг-С, матрица которых упрочнена наноразмерными дисперсными частицами Сг, выделившимися из решетки меди в результате дисперсионного твердения при термообработке.

Результаты дисперсионного упрочнения и удельного электросопротивления полученных литых композиционных сплавов с добавками (до 1%) упрочняющей фазы до и после отжига на (450 °С, 2 ч).

Научные и практические результаты диссертационной работы могут быть использованы при получении литых композиционных материалов на основе меди с высокими прочностными и токопроводящими характеристиками, используемых в качестве электроконтактов для низковольтной аппаратуры.

Достоверность научных результатов и выводов обеспечивается воспроизводимостью результатов опытов, согласованием их с известными литературными данными, применением комплекса современных методов исследования и использованием современных приборов анализа состава, структуры и свойств материалов.

Работа выполнена в соответствии с программой Президиума РАН «Разработка методов получения материалов с повышенными функциональными свойствами», по конкурсным проектам ИМЕТ УрО РАН, по междисциплинарному проекту фундаментальных исследований УрО РАН № 12-М-23-2043, по интеграционному проекту фундаментальных исследований УрО РАН и СО РАН № 12-С-3-1005.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на XIII Российской конференции «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов» (Екатеринбург, 2011 г.); XIX Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Волгоград, 2011 г.); XI и XII Российских семинарах «Компьютерное моделирование физико-химических свойств стекол и расплавов» (Курган, 2012,2014 гг.); 4й международной конференции «Фундаментальные основы механохимических технологий» (Новосибирск, 2013 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 16 научных статей, из них 7 статей в рецензируемых журналах из перечня ВАК РФ, 9 статей в изданиях и сборниках научных трудов конференций. Подана заявка на изобретение «Способ получения композиционного материала на основе меди для электрических контактов». Получен приоритет №2014124082/02(039271) от 11.06.2014 г.

Личный вклад автора. Изучение литературы по тематике работы, планирование и проведение экспериментов, обработка их результатов, подготовка публикаций.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав и заключения. Материал изложен на 127 страницах машинописного текста, включая 11 таблиц, 35 рисунков. Библиографический список включает 95 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражены актуальность исследований, их научная новизна и практическая значимость, сформулирована цель работы и очерчен круг задач, которые необходимо решить для достижения поставленной цели.

В первой главе проведен анализ литературных данных, показывающий, что решение проблем повышения надежности, безопасности и безотказности работы разрывных электроконтактов идет в направлении изменения состава

композиционных сплавов от Си-ХУ к Си-Сг(МЬ) и в последнее время к Си-Сг(ЫЬ)-С. В них медь является токопроводящим компонентом, XV, Сг и N1) -упрочняющими, а графит - дугостойким. Испытания контактных материалов подтверждают, что сплавы Си-Ме, содержащие свободный графит, обладают наибольшим сопротивлением воздействию электрической дуги. Главная проблема получения таких сплавов по литейной технологии заключается в отсутствии смачивания в системе Сиж-Ств, в связи с чем такие материалы получают методами порошковой металлургии. Работы ведутся как в России, так и за рубежом. Однако на этом пути еще не найдены достаточно экономичные решения, т.к. механическое сплавление порошков связано с энергоемкостью процесса и сложностью технологии, а стандартные технологии (смешение порошков, компактирование смеси, отжиги и т.д.) не позволяют получать композиционные материалы с плотностью, соизмеримой с литыми сплавами.

На основании проделанного литературного анализа сформулированы задачи исследования.

Во второй главе рассмотрена конструкция установки низкочастотной обработки расплавов и описана методика получения литых композиционных сплавов, используемые материалы и методы изучения структуры и свойств.

В третьей главе исследовано влияние низкочастотных колебаний на растворение частиц ниобия в расплаве меди. Изучены возможности инициирования смачивания карбида ниобия расплавом меди плакированием поверхности карбидных частиц медью или никелем и применением НЧК с целью получения литого композита, а также условия синтеза карбидов ниобия.

Эффективным способом получения композитов Си-МЬ является использование частиц ЫЬ с механоактивированной поверхностью. Воздействие НЧК на расплав Си при 1300 °С в течение 9 мин приводит к повышению содержания в меди и уменьшению размеров частиц № исходной фракции 250-500 мкм в 2-3 раза, а также к довольно равномерному распределению их по сплаву. В полученном сплаве твердость и удельное электросопротивление до и после отжига на дисперсионное твердение составляют соответственно 475 и 572 МПа, 2,2 и 2,0 мкОм-см. Наблюдаемые изменения структурно-чувствительных свойств характеризуют распад пересыщенного твердого раствора, приводящий к повышению как твердости, так и электропроводности.

Изучено взаимодействие ЫЬ и графита в расплаве меди. Синтезом 1ЧЬС при взаимодействии атомов N5 и С с медью получены литые композиционные сплавы Си->]ЬС с беспористой межфазной границей. Показано, что в отсутствие НЧК реакция МЬ+С—»КЬС].* происходит лишь при температуре 1700 °С. За 5 мин воздействия НЧК температура начала синтеза ЫЬС1_Х снижается на 300 °С, а после предварительной механоактивации порошков N1) и С в шаровой мельнице - еще на 200 °С.

Полученные литые композиционные сплавы Си-ЫЬ-С имеют достаточно высокие значения электропроводности и твердости, сравнимые с медью, и могут быть использованы в качестве электротехнических материалов.

Известно, что графит в электроконтактных соединениях снижает их электродуговой износ. Однако введение чистого графита в расплав меди невозможно из-за отсутствия смачиваемости в этой системе, что ограничивает возможности получения Си-С-композиций по литейным технологиям. В связи с этим, кроме синтеза сплавов Си-ЫЬС, были проведены эксперименты по сохранению в литых сплавах свободного графита, в виде комплексов «ядро(графит)-оболочка(карбид ЫЬС)».

Показана возможность выбора условий синтеза, при которых часть ЫЬ можно сохранить в виде металла, а графит - в центре структурных комплексов «ядро(С)-оболочка(ЫЬхСу)», формируя, таким образом, композиты различного фазового состава Си-ЫЬхСу, Си-МЬ-ЫЬхСу или Си-КЬ-ЫЬхСу-С.

Металлизация порошков карбидов 1УЬС медью и никелем. С целью обеспечения смачивания расплавом меди поверхность порошков плакировали нанослоями меди и никеля химико-термическим способом. Полученные порошки замешивали в расплав меди при 1300 °С в течение 5 мин с использованием НЧК. В таблице 1 представлены свойства меди и сплавов в литом состоянии и после отжига на дисперсионное твердение в течение 2 ч при 450 °С для композиционных сплавов Си-ТЧЬС (до 1%).

Таблица 1 - Физико-химические и механические свойства полученных композиционных сплавов до и после отжига

Сплав Удельное электросопр., мкОм-см Твердость по Бринеллю, МПа Содержание элементов, мас.%

ДО отжига после отжига ДО отжига после отжига ЫЬ N1 С О

Си 1,9 1,8 360 330 - _ 0,004

Си-ЫЪС* 2,2 2,1 490 485 0,12 - 0,01 0,002

Си- 2,5 2,4 436 425 0,06 0,17 0,01 0,003

Си- (ЫЬС)си 2,2 2,2 455 450 0,27 - 0,05 0,005

* - сплав, полученный синтезом ЫЬС в расплаве меди

Из данных таблицы 1 видно, что максимальное содержание М)С в меди сохраняется после предварительного плакирования его медью, а плакирование никелем менее эффективно для упрочнения и кроме того снижает электропроводность сплава.

Синтез карбидов ниобия в медных расплавах ¡п вИи-методом. Модельные сплавы Си-10%!\1Ь-5%С получали при одновременном внедрении в расплав меди частиц ниобия и графита при 1300 "С в течение 10 мин как при воздействии на суспензии НЧК (сплав 1), так и без него (сплав 2). Для получения функционального сплава (сплав 3), в жидкую медь вводили смесь порошков КЬ+С в соотношении ЫЬ/С=10/1, которую предварительно механоактивировали на шаровой мельнице АГО-2С со степенью нагружения 60 § в течение 3 минут.

По данным рентгенофазового анализа в композиционном сплаве 1 образовались карбиды двух составов: кубический М)С и гексагональный №2С. В таблице 2 приведены результаты измерений в нем микротвердости фазовых составляющих в указанных на рисунке 1 позициях структуры и элементного состава (МРСА) в этих же позициях.

Таблица 2 - Концентрация химических элементов (масс. %) и микротвердость в разных точках структурных составляющих сплава 1_

Точка анализа (рис. 1) Си Nb С HV, МПа Место анализа (предполагаемая фаза)

1 92,5 7,5 5850 Центр белого крупного зерна (Nb2C)

2 93,3 6,7 5600 Центр белого крупного зерна (Nb2C)

3 6,8 83,0 10,2 10500 Кайма вокруг Nb2C + захват a-Cu (NbC)

4 18600 Кайма вокруг NbxCv(NbC)

5 20200 Однородное включение (NbC)

6 70,2 29,8 1340 Кайма вокруг графита (NbC)

7 100 900 Матрица (a-Cu)

8 97 1000 Матрица (a-Cu)

9 97,8 1060 Матрица (a-Cu)

Микротвердость в разных включениях

ЫЬС колеблется в пределах 17000-20300 МПа, а М^С -5400-8800 МПа. Разброс этих значений (как и для а-Си) зависит от невидимых в поле шлифа упрочняющих фаз, находящихся несколько ниже его поверхности, от площади и толщины анализируемых структурных единиц, а также степени нестехиометрии карбидов.

Анализ химического состава и микротвердости структурных составляющих показывает, что карбидо-образование происходит постепенным науглероживанием частиц металлического ниобия с образованием высшего карбида ЫЬС на центральной их части. При этом особенностью морфологии новообразованных структур «ядро-оболочка» является наличие двух слоев вокруг карбида ЫЬХСУ: периферического слоя !ЧЬС

Рисунок I - Фрагмент микроструктуры модельного сплава Cu-10%Nb-5%C с обозначениями точек анализа химического состава и микротвердости: 1,2- Nb2C; 3-6 - NbC; 7-9 - a-Cu

поверхности частиц и карбида NbxCy в

и слоя а-меди с аномально высокой микротвердостью (1300-2500 МПа). Причинами формирования таких образований могут быть недостаток углерода в реакционной зоне, приводящий к остановке образования 1ЧЬС, и существование расслоения жидкости в системе Си-МЬ (рисунок 1: фазы 1, 3, 7).

Параллельно с описанным процессом реакция карбидообразования протекает и на поверхности частиц графита. Тонкий, в основном, ровный слой карбида, хорошо видный на поверхности крупных графитовых частиц дает основание утверждать, что в этом случае мы наблюдаем реакционную активность ниобия, растворенного в расплаве меди (рисунок 1, точка № 6).

Наши эксперименты показали, что процесс образования МЬС непосредственно в расплаве меди можно значительно ускорить применением кратковременной механохимической активации порошков (ЫЬ и С) и расплава.

В 3-й серии опытов в результате размалывания порошков МЬ и С в шаровой мельнице при ускорении 60 g и времени 1 мин размер частиц ниобия уменьшился от 250-500 мкм до < 20 мкм. Полученную смесь ]ЧЬ(2 %)+С(0,2 %) помещали на зеркало расплава меди при 1200 °С и после периодического перемешивания суспензии в течение 5 минут брали пробу. Затем обрабатывали расплав НЧК в течение 5 минут при 1200 °С и снова брали пробу. Далее после обработки при 1400 °С (5 мин) расплав разливали в изложницы. По данным РФА весь ниобий прореагировал с углеродом с образованием монокарбида МЬС,.Х. Выдержка расплава привела к его расслоению на концентрат и дисперсно-упрочненный сплав (рисунок 2).

[

50мкм

Рисунок 2 - Микроструктура композитов Си-ЫЬС1_х (серия 3) с содержанием 2%№> и 0,2%С: а - концентрат; б - дисперсно-упрочненный композит. Светлая фаза - Си, темная -ЫЬС,.Х

Четвертая глава посвящается изучению синтеза, структуры и функциональных свойств систем Си-\¥С и Си-\У-\¥С.

Перспективными материалами при работе разрывных электроконтактов могут быть композиционные материалы, содержащие в качестве упрочняющей фазы кроме вольфрама карбиды переходных металлов, в частности \УС. Этот карбид хорошо смачивается расплавом меди, имеет твердость в 5-6 раз выше, чем XV. Таким образом, сочетание двух упрочняющих фаз и \УС) в электроконтактном материале должно существенно улучшить его функциональные свойства.

Композиционные материалы Си-\¥С используются в электротехнике для

изготовления разрывных электроконтактов. Карбид вольфрама, как упрочняющая фаза, имеет высокие значения твердости (микротвердость до 22000 МПа) и температуры плавления (2776 °С), и хорошо смачивается расплавом меди. Кроме того, плавление сопровождается разложением его на жидкость и свободный углерод, который повышает дугостойкость материала.

Замешиванием \¥С в расплав меди получены литые композиционные сплавы Си-Х¥С(до 1%) с различным типом упрочнения и их лигатуры ^С до 50 %) при различных способах воздействия на расплав меди НЧК. В таблице 3 приведены изменения свойств сплава Си-\¥С в результате термообработки (450 °С, 2 ч) одного из композитов в сравнении с медью, на основе которой он был приготовлен.

Таблица 3 - Физико-химические и механические свойства полученных композиционных сплавов до и после отжига__

Сплав Удельное электросопротивление, мкОм-см Твердость по Бринеллю HB, МПа Мас.% карбида

до отжига после отжига до отжига после отжига

Си 1,9 1,8 350 320 0

Cu-WC 2,2 2,0 470 440 0,2

Cu-W-WC-C* 2,2 2,2 415 400 0,2

*- сплав получен под слоем графита на зеркале металла

Экспериментально были получены модельные сплавы состава Си-10%\\'-30%АУС при низкочастотных колебаниях тигля с расплавом меди и порошками ХУ и \¥С. Вибрация тигля осуществлялась в течение 10 минут при 1300°С.

Наиболее характерные участки структуры сплавов Си-\У-\УС при различных увеличениях представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 - Фрагменты микроструктуры сплава Cu-10%W-30%WC: структурные комплексы (С) «ядро( \У2С)-оболочка(\УС)» (а); блочная структура отдельной частицы (б). Отраженные электроны (BSE). 1 - WC096, 2 - WCo.si, 3 -

W,,gC

На рисунке 3 представлены распределенные в медной матрице (темное поле) \У-содержащие структурные составляющие: структурные комплексы «ядро-оболочка» (С).

Видно, что структурные комплексы (С) «ядро(\У2С)-оболочка(\¥С)>> (соте-вЬеН-структура) состоят из полиэдрических блоков, различающихся по тону, а соответственно и по составу (рисунок 36). О близости химического состава отдельных блоков можно судить по их незначительному фазовому контрасту.

Данные микрорентгеноспектрального анализа частицы сложного фазового состава XV-С (рисунок 3 б), состоящей из полиэдрических блоков трех оттенков серого цвета, два из которых почти совпадают по тону, а третий -значительно светлее (номера фаз обозначены на рисунке 3 б), показывают, что содержание углерода в трех фазах соответствует составу

нестехиометрических карбидов вольфрама и \У2„ХС: фазы 1, 2 и 3 на

рисунке 3 б — \VCo.96, и \VigC соответственно. В соответствии с

диаграммой состояния системы "\¥-С указанные карбиды \VCo.96, '№Со.9] и \\^8С попадают в области их гомогенности.

Для подтверждения идентификации фазовых составляющих и обнаружения особенностей их структуры дополнительно проводили измерения микротвердости.

Значения микротвердости частиц монокарбида вольфрама варьируются в пределах от 14000 до 22800 МПа. Такой разброс значений можно объяснить как различием толщины исследуемых частиц (высотой их среза в шлифе), так и их микро- и макродефектностью.

Рисунок 4 - Отпечатки индентора на ядре и оболочке соге-вЬеП-структуры сплава Си-10%Ш-30%\¥С

Проведенные измерения выявляют в составе сплавов фазу со значениями твердости до 31200 МПа, что сравнимо с твердостью алмаза, которая располагается, в основном, в центре крупных включений монокарбида вольфрама (рисунок 4). Такому значению твердости соответствует семикарбид вольфрама \¥2С.

Значения микротвердости медной матрицы варьируются в диапазоне от 900 до 1300 МПа и зависят от количества дисперсных \У-содержащих включений на площади отпечатка призмы.

Механизм науглероживания вольфрама указывает на образование W2С путем передаточной диффузии углерода из частиц WC внутрь включений W. В наших экспериментах большинство зерен W2C окружены слоем монокарбида (структура «ядро-оболочка»). Ниже представлена схема образования новых фаз благодаря диффузионному потоку углерода, возникающему в месте контакта частиц W и WC:

W + WC1 -* WCn+ W2C (1)

Таким образом, монокарбид оболочки WCn не является исходным карбидом WC1, а образуется в результате реакции (1). Металлический вольфрам в виде скоплений из дисперсных частиц в данной структуре явно изолирован от карбидов медной матрицей. Вероятно, взаимодействие W и WC происходило лишь при случайных контактах этих частиц. Применив механическую активацию расплава меди низкочастотными колебаниями мы обеспечили более активное контактное взаимодействие частиц W и WC, ускорение диффузии углерода от WC к W и образование большего количества частиц W2C. Это подтверждается увеличением числа зерен со структурой «ядро-оболочка» WC/W2C/WC при обработке НЧК (рисунок 3 а). Данный механизм образования W2C согласуется с описанным в литературе.

Функциональный литой композит Cu-l%W-l%WC получен нами с применением кратковременного (5 мин) воздействия на расплав меди продольными НЧК поршнем-излучателем, погруженным в расплав. Общая твердость литого сплава стала выше твердости меди на 20 %, а после отжига на дисперсионное твердение в течение 2 часов при температуре 450 °С - на 35 %. Величины удельного электросопротивления литого сплава изменились соответственно от 2,2 до 2,02 мкОм-см. Именно незначительное растворение W в Си вызывает столь малое изменение структурно-чувствительных свойств после дисперсионного твердения.

Воздействие НЧК инициирует не только химическое взаимодействие между твердыми компонентами, но и их измельчение, которое связано с фрагментированностью структуры фаз WC и W2C.

В пятой главе рассмотрены синтез, структура, физико-химические и прочностные свойства литых композиционных сплавов Cu-Cr, Cu-Cr3C2, Cu-Cr-СгхСу и Cu-Cr-CrxCy-C.

Изучено химическое взаимодействие элементов в системе «расплав Си-порошки Сг и С» с целью получения объемно-упрочненных композитов «медь-карбиды хрома» синтезом карбидов непосредственно в расплаве меди (метод in situ) при воздействии НЧК. Показано, что применение механоактивации расплавов НЧК создает возможность совмещения трех стадий при получении композитов - синтез карбидов в жидкой меди, растворение части хрома из карбида в меди и равномерное распределение частиц карбидов по объему.

Установлено, что интенсификация процесса карбидообразования с получением более мелких включений достигается повышением дисперсности исходных компонентов Сг и С, повышением температуры расплава Си и длительностью обработки НЧК.

Показано, что медную матрицу упрочняют 4 фазы: Сг1 первичный; Сг, растворенный в меди; Сг", выделившийся при распаде твердого раствора Cu(Cr); а также частицы замешанного в расплав карбида хрома.

Сплавы Cu-Cr. Среди жаропрочных медных сплавов высокой электро- и теплопроводности наиболее широкое применение находят сплавы Cu-Cr (хромовые бронзы), в которых на стадиях дисперсионного твердения происходит выделение из пересыщенного твердого раствора дисперсных частиц хрома или хромсодержащих соединений. При этом формируется структура естественного композита, обеспечивающая сплавам резкое возрастание как прочности, так и электропроводности.

Максимальная степень пересыщенности твердого раствора Cu(Cr) перед старением достигается на стадии отжига под закалку при -1000 °С в нейтральной или восстановительной атмосфере. Эксперименты по замене отжига под закалку кратковременной (5-15 мин) механоактивацией расплава Cu-l%Cr низкочастотными колебаниями проводили при 1150 и 1300 °С. Остальные параметры экспериментов (объем расплава, частота продольных колебаний поршня-вибратора, скорость нагрева и охлаждения расплава и др.) совпадали. Литые сплавы старили при 450°С 2 часа.

Известно, что к содержанию примесей в твердом растворе матрицы наиболее чувствительна электропроводность. В наших сплавах обнаружено, что повышение температуры и времени обработки расплава НЧК приводит к росту электросопротивления закаленных сплавов. Значения твердости полученных сплавов (550, 600 и 610 МПа) коррелируют с величиной их удельного электросопротивления (3,4, 4,4 и 4,6 мкОм-см соответственно), что указывает на увеличение степени пересыщенности твердых растворов Cu(Cr) при повышении интенсивности воздействия НЧК.

После проведения отжига на дисперсионное твердение удельное электросопротивление всех сплавов упало до 2,2 мкОм-см, а твердость возросла до значений 900, 1220 и 1350 МПа (соответственно энергии механоактивации). Для сравнения были измерены свойства заводской бронзы - 1240 МПа, 2,1 мкОм-см, значения которых были достигнуты и даже превышены в наших экспериментах.

Таким образом, эксперименты показали возможность одностадийного получения базового сплава для хромовых бронз Cu-Cr без проведения стандартной стадии отжига под закалку или повышение прочностных характеристик хромовых бронз обработкой ее расплава НЧК в стандартной технологической цепочке.

Сплавы Cu-Cr3C2. Карбид хрома вводили в расплав меди как в виде порошка после его предподготовки, так и в виде различных типов прекурсоров (лигатур) при воздействии на расплав НЧК. Результаты измерения твердости и удельного электросопротивления некоторых из полученных объемно-упрочненных композитов в зависимости от условий их получения и термообработки приведены в таблице 4.

Таблица 4 — Условия получения и физико-механические свойства объемно-упрочненных композитов Си-Сг3С2_

№ обр. Масс .%Сг Уд. электросопр, мкОм-см Твердость по Бринеллю, МПа Условия обработки расплава НЧК Условия предподготов-ки карбида

до отжига после отжига ДО отжига после отжига

1 0,5 3,7 2,0 545 1120 1320 °С 6 мин Растворение в расплаве меди прекурсора состава Си-30%Сг3С2

2 0,8 4,0 2,1 502 1010 1220 °С 6 мин Сг3С2 предварительно прокален

3 0,8 4,0 2,0 568 1140 1250 °С 6 мин Плакирование Сг3С2 медью 4:1 в шаровой мельнице

4 0,9 5,0 2,2 668 1420 1300 °С 10 мин Плакирование Сг3С2 медью 1:4 в шаровой мельнице

5 0,7 4,9 2,3 535 1290 1300 °С 5 мин Си+[Сг3С2+Сг смеш поо

Анализ изменения свойств в результате отжига на старение при условиях, оптимальных для хромовых бронз, показывает, что отжиг сплавов приводит к существенному повышению твердости и электропроводности во всех композитах. Этот факт говорит о протекании в расплаве во время обработки НЧК химического взаимодействия меди и карбида хрома с образованием двухкомпонентной жидкой фазы Cu(Cr) и последующего распада пересыщенного твердого раствора a-Cu при отжиге на дисперсионное твердение.

Химическое взаимодействие в системе Cu-Cr3C2 с образованием твердого раствора хрома в меди Cu(Cr) при воздействии на матричный расплав НЧК можно описать реакцией (2), а последующий распад твердого раствора в процессе старения с выделением вторичного хрома реакцией (3):

Си + Сг3С2 -» Си(Сг) + Сг3С2 + СгхСу + С, (2)

Си(Сг) -> Си + Сг". (3)

Взаимодействие (2) подтверждается калориметрическими исследованиями сплава Cu-Cr3C2 методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).

Результаты ДСК процессов плавления композиционного сплава Си-0,5% Сг3С2в закаленном и отожженном состоянии представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Термодинамические характеристики плавления композита

Си-0,5%Сг3С2

Исходное состояние сплава № цикла Тсолидус» °с т 1 ликвидус, °с Интервал плавления, °С Тепловой эффект плавления, Дж/г

После закалки 1 1079 1099 20 195

2 1080 1096 16 195

3 1082 1098 16 172

После дисперсионного твердения 1 1082 1098 16 193

2 1079 1096 17 186

По данным ДСК имеется достаточно большой интервал плавления матрицы композита (16-20°С), устойчиво сохраняющийся при повторных переплавах сплава, что является подтверждением существования твердого раствора а-меди.

Основным доказательством протекания реакции (2) и (3) является характер изменения структурно-чувствительных свойств сплавов (твердость и удельная электропроводность) до и после отжига на дисперсионное твердение. Хорошо известно, что выделение вторичного хрома Сг11 при старении любых закаленных сплавов Си-Сг в виде тонкодисперсных равномерно расположенных включений приводит к повышению твердости сплава, а прошедшее при этом снятие искажений кристаллической решетки меди повышает ее электропроводность. Аналогичные изменения свойств мы наблюдаем в наших сплавах (таблица 4).

Влияние времени обработки расплавов низкочастотными колебаниями на размер конгломератов Сг3С2 в Си-матрице.

Одной из проблем получения литых композитов с равномерным распределением упрочняющей фазы является склонность замешиваемых частиц к конгломерации, связанная, в частности, с особенностями движения жидкости во время обработки НЧК.

Зависимость максимального и минимального размера конгломератов от времени обработки показана на рисунке 5.

Размеры скоплений карбидных частиц находятся в определенном интервале, ширина которого минимальна при эффективном времени (в данном сплаве 5 минут) воздействия низкочастотными колебаниями (рисунок 5 а и б).

Рисунок 5 - Размеры конгломератов в сплаве Си-4%Сг3С2 в зависимости от времени низкочастотной обработки расплава: а - максимальный размер, б -

минимальный размер

Установлено, в частности, что для получения качественного композиционного сплава Си-Сг3С2 виброобработку расплава при 1200°С и частоте 55 Гц следует проводить в течение 5 минут, когда достигается минимальный размер скоплений упрочняющей карбидной фазы, и избегать при этом режима биений, т.е. увеличить интервал между задаваемой и резонансной частотами.

Сплавы Си-Сг-Сг3С2. В следующих экспериментах получали композиционные сплавы Си-Сг(1%)-Сг3С2(1%) одновременным замешиванием порошков упрочняющих фаз Сг и Сг3С2 в расплав меди, а также замешиванием порошков карбида (1%) в хромовую бронзу БрХ-1, содержащую 0,46%Сг, при воздействии на их суспензии НЧК. После старения литых сплавов значения твердости возрастают от 500-530 МПа в литых до 900-1250 МПа в состаренных сплавах, а удельное электросопротивление соответственно падает от 3,5-4,7 до 2,1-2,2 мкОмсм. Такое изменение свойств в состаренных сплавах, как и в предыдущих случаях, характеризует дисперсионное упрочнение матрицы, обусловленное распадом твердого раствора Си(Сг), образованного как растворением в меди первичного хрома, так и взаимодействием карбида хрома с медью.

При работе таких материалов в условиях высоких температур (выше 600 °С для меди), когда упрочнение, вызванное старением, снимается

коагуляцией частиц хрома, твердость сплава будут поддерживать упрочняющие частицы карбида хрома, стабильные до 1829 °С.

Синтез карбидов хрома в расплаве меди. Было исследовано химическое взаимодействие в системах «расплав Си - порошки Сг и С» и «расплав Си(Сг) - порошок графита» с целью получения объёмно-упрочненных композитов с равномерным распределением в матрице включений хрома и карбидов хрома.

Химическое взаимодействие компонентов композита изучалось в модельных сплавах Си-10%Сг-5%С и Си-20%Сг-5%С (фракция хрома 100-500 мкм), полученных при 1300 °С 10 мин как с использованием НЧК тигля, так и без него. На рисунке 6 представлена дифрактограмма сплава, полученного с использованием НЧК тигля.

Фазовый анализ дифрактограммы показывает, что синтез карбида хрома состоялся, хром в основном расходуется на образование карбида Сг5С2 и частично растворяется в решетке меди. Параметр решётки меди равен 0,36170,3618 нм, что соответствует содержанию 1,0-1,5 ат.% (Сг) в а-меди. Кроме того, на дифрактограммах присутствуют линии графита. Поскольку графит был взят в избытке, часть его сохранилась в полученных слитках.

Микроструктура этого сплава представлена на рисунке 7.

Видно, что первый фазовый слой у поверхности графита более темный (фаза 2), чем следующий (фаза 3). Тот факт, что отражательная способность фазы 3 выше, чем фазы 2 указывает на более высокое содержание в ней хрома. Микрорентгеноспектральный анализ подтвердил характер распределения хромсодержащих фаз: фаза 3 -соответствует карбиду Сг3С2 (86,7 мас.% Сг), фаза 2 - СгС (81,2 мас.% Сг). Отсутствие рефлексов фазы СгС на

----рентгенограмме (рисунок 6) указывает

Рисунок 7-Микроструктура сплава на небольшое ее содержание в сплаве. Си-10%Сг-5%С (НЧК тигля 10 мин Чистый хром не обнаружен не РФА и при 1300°С): 1 - графит, 2 - СгС, не МРС анализами.

3 -Сг3С2,4-Си

Таким образом, синтез карбидов непосредственно в расплаве меди при кратковременных и небольших его перегревах позволяет одностадийно получать композиты с включениями карбидов разного размера. Интенсифицировать процесс образования карбидов и получать мелкие включения карбидов можно уменьшением дисперсности замешиваемых в расплав твердых компонентов (Сг и С), повышением температуры расплава и механоактивацией суспензий низкочастотными колебаниями.

Основные результаты и выводы

1. Изучено химическое взаимодействие компонентов в гетерогенных системах «расплав меди - твердые частицы (карбид, металл, графит)» при перегревах выше точки плавления меди на 50-620 °С при воздействии на жидкую медную матрицу низкочастотных колебаний (НЧК).

Обнаружено, что наиболее активное химическое взаимодействие карбидов с расплавом меди, приводящее к частичному распаду карбида и образованию раствора Си(Ме), наблюдается в системе Cu-Cr3C2. Показано интенсифицирующее влияние на это взаимодействие НЧК.

Проанализированы механизмы карбидообразования в расплаве меди (технологии in situ) на композиционных сплавах Cu-Nb-C, Cu-Cr-C с содержанием Nb (10 %), Сг (10 и 20 %) и углерода (5 %) в широком размерном интервале частиц (1-700 мкм) при различных термовременных условиях воздействия НЧК (1100-1400 °С, 1-10 мин). Исследованы макро- и микроструктура сплавов, химический состав фаз и их микротвердость. Проведены калориметрические исследования взаимодействия карбида хрома с расплавом меди. Выявлено, что образование карбидов в расплаве меди происходит как твердофазным (Ме+С), так и жидко-твердым (Си(Ме)+С) взаимодействием.

2. Исследовано химическое взаимодействие в системе Си-10%\У-30%\УС в условиях низкочастотной вибрации тигля 10 мин при 1300 °С, приводящее к образованию структурных комплексов «ядро (\У2С) - оболочка (XVС)», в результате чего медные композиты содержат три упрочняющие фазы: XV, WC и сверхтвердый карбид \У2С. Получены литые функциональные композиты Си-\V-WC (\У<1%, WC<1%) при обработке НЧК поршнем-вибратором суспензий «расплав Си + порошки XV и \УС». Измерены физико-механические свойства объемно-упрочненных композитов Си-\УС(<1%) и Си-\У(<1%)-\УС(<1%). Их удельная электропроводность составляет 94-98 % от электропроводности меди, а твердость превышает таковую для чистой меди на 17-40 %.

3. Получены литые композиционные материалы электротехнического назначения с применением кратковременной механоактивации низкочастотными (55-80 Гц) колебаниями (продольная вибрация тигля с расплавом или поршня-вибратора, погруженного в расплав с неподвижным тиглем) гетерогенных систем «расплав меди - твердые частицы карбидов \УС, ЫЬС, Сг3С2» и «расплав меди - карбидообразующие металлы N1), Сг - графит».

С применением низкочастотных колебаний (НЧК) синтезированы литые композиты Си^С и Си-Сг3С2 при прямом замешивании в расплав меди порошков карбидов \¥С и Сг3С2, хорошо смачивающихся расплавом меди. Проведена предподготовка частиц карбида ЫЬС плакированием медью и никелем (металлизацией) их поверхности химико-термическим способом с целью преодоления несмачиваемости карбида расплавом меди и получены сплавы Си-ЫЬС замешиванием ЫЬС в расплав.

4. Показана возможность регулирования конечным фазовым составом и структурой сплавов. Регулированием температуры и времени воздействия НЧК, а также размеров замешиваемых в расплав меди частиц металла и графита и их соотношением можно получать прогнозируемые фазовые составы литых композитов Си-МехСу, Си-Ме-МехСу, Си-МехСу-С или Си-Ме-МехСу-С. Показано влияние на размеры конгломератов карбидных включений времени воздействия НЧК в изотермических условиях. Оптимальное время обработки расплава НЧК определено 5 мин.

5. Получены литые композиционные сплавы с дисперсным и дисперсно-дисперсионным упрочнением в системах «Си-Мелер-С» и «Си-МехСу» (до 1% Ме) при воздействии НЧК на расплав меди с добавками Сг, ЫЬ и/или их карбидов путем замешивания или синтеза карбидной фазы в матричном расплаве и последующего отжига литых сплавов на дисперсионное твердение. По сравнению с чистой медью все сплавы как до, так и после отжига имеют повышенные значения твердости и допустимую для электроконтактов низковольтной аппаратуры электропроводность.

Наилучшее сочетание твердости и электропроводности после отжига на дисперсионное твердение имеют сплавы Си-Сг-С (твердость повышается более чем в 3 раза при сохранении высокой электропроводности - до 95 % ЕАСБ). Свойства сплавов Си-\УС и Си-ЫЬС мало зависят от режима термообработки, что позволяет исключить стадию отжига из технологии получения этих

композиционных материалов. В то же время их электропроводность не превышает таковую для отожженных сплавов Си-Сг3С2.

Показано, что воздействие НЧК на расплавы интенсифицирует повышение функциональных свойств сплавов в большей степени, чем перегрев их расплава.

6. С применением НЧК созданы литые композиционные сплавы на основе меди, содержащие свободный графит в составе структурных комплексов «ядро(графит)-оболочка(карбид)». Графит в электроконтактных материалах является дугогасящим компонентом, повышающим их функциональные свойства, однако несмачивание графита расплавом меди является причиной отсутствия литейных технологий получения композитов Си-С. Подана заявка на получение патента «Способ получения композиционного материала на основе меди для электрических контактов». Получен приоритет №2014124082/02(039271) от 11.06.2014 г.

7. На примере хромовой бронзы БрХ1 показана возможность упрочнения карбидами хрома промышленных сплавов Cu-Cr при воздействии на расплавы НЧК.

8. Полученные в работе данные могут быть использованы для создания технологии получения литых электроконтактных материалов для низковольтной аппаратуры различного фазового состава, альтернативной существующим порошковым технологиям. Преимуществами литейной технологии является одностадийность и кратковременность процессов получения композитов, их беспористость.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

В научных изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Ignat'ev, I. Е. Features of the lowfrequency treatment of melts [Текст] / I.E. Ignat'ev, E. A. Pastukhov, L. E. Bodrova, E. V. Ignat'eva, E. Yu. Goida // Russian Journal ofNonFerrous Metals. - 2013. - V. 54. -№ 3. - P. 215-219.

2. Bodrova, L. E. Interaction of Tungsten with Tungsten Carbide in a Copper Melt [Текст] / L. E. Bodrova, E. Yu. Goida, E. A. Pastukhov, L. A. Marshuk, E. A. Popova // Russian Metallurgy (Metally). - 2013. - № 7. - P. 491-496.

3. Еремина, M. А. Композиты медь-карбид хрома, полученные с использованием механоактивации исходных компонентов в твердом и жидком состоянии [Текст] / М. А. Еремина, С. Ф. Ломаева, Е. П. Елсуков, Л. Е. Бодрова, Э. Ю. Гойда, Э. А. Пастухов // Химическая физика и мезоскопия. - 2013. - Т. 15,-№2.-С. 262-269.

4. Игнатьев, И. Э. Анализ механизма измельчения и коагуляции твердых частиц при низкочастотной обработке металлических расплавов [Текст] / И. Э. Игнатьев, Э. А. Пастухов, Е. В. Игнатьева, П. В. Котенков, Э. Ю. Гойда // Расплавы. - 2012. - № 1. - С. 3-6.

5. Игнатьев, И. Э. Количественная оценка низкочастотной обработки расплавов как фактора измельчения структурных компонентов получаемого

сплава [Текст] / И. Э. Игнатьев, Е. В. Игнатьева, Э. А. Пастухов, Э. Ю. Гойда // Расплавы,-2012.-№ 1.-С. 7-11.

6. Бодрова, Л. Е. О механизмах упрочнения меди карбидами ниобия [Текст] / Л. Е. Бодрова, Э. А. Пастухов, Э. Ю. Гойда, А. Б. Шубин, М. А. Еремина // Расплавы. - № 6. - 2013. - С. 23-28.

7. Бодрова, Л. Е. Новые способы упрочнения хромовой бронзы [Текст] / Л. Е. Бодрова, Э. Ю. Гойда, Э. А. Пастухов, Т. Ф. Григорьева, А. Б. Шубин // Перспективные материалы. - 2014. - № 9. - С. 66-71.

В других изданиях:

8. Пастухов, Э. А. Получение литых композитов медь-карбид при механической активации расплавов и порошков [Текст] / Э. А. Пастухов, Л. Е. Бодрова, Э. Ю. Гойда, П. Ю. Астахов // Труды НТК «Проблемы и перспективы развития металлургии и машиностроения с использованием завершенных фундаментальных исследований и НИОКР». - Екатеринбург : УрО РАН, 2011. -Т. 2.-С. 379-384.

9. Pastuhov, Е. A. Producing of Cu-Nb (W) carbides cast composite using mechanical activation of copper melt [Текст] / E. A. Pastuhov, L. E. Bodrova, E. Yu. Goyda, E. A. Popova, L. A. Ovchinnikova // The optimization of the composition, structure and properties of metals, oxides, composites nano and amorphous materials «Proceedings of the tenths Israeli-Russion Вi-National Workshop - 2011». -Jerusalem, Israel, 2011. - P. 248-251.

10. Игнатьев, И. Э. К вопросу о механизме влияния НЧО расплава на формирование структуры литого металла систем Al-Nb и A1-W [Текст] / И. Э. Игнатьев, Л. Е. Бодрова, Э. А. Пастухов, Т. Ф. Григорьева, Э. Ю. Гойда // Тезисы докладов : XIX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. -Волгоград : ИУНЛ ВолгГТУ, 2011. - Т. 3. - С. 301.

11. Бодрова Л. Е. Синтез карбидов хрома в расплаве меди [Текст] / Л. Е. Бодрова, Э. Ю. Гойда, Э. А. Пастухов, Л. А. Овчинникова, А. Б. Шубин, Е. П. Елсуков, М. А. Еремина, С. Ф. Ломаева // Труды XI Российского семинара «Компьютерное моделирование физико-химических свойств стекол и расплавов». - Курган, 2012. - С. 67-68.

12. Еремина, М. А. Механосинтез нанокомпозитов Cu-Cr3C2 в инертной и органической средах [Текст] / М. А. Еремина, С. Ф. Ломаева, Е. П. Елсуков, Л. Е. Бодрова, Э. Ю. Гойда, Э. А. Пастухов // Сборник материалов : IV международная конференция с элементами научной школы «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества». - Суздаль, 2012. - С. 329.

13. Bodrova, L. Е. Low-Frequency Oscillation Affect to Tungsten and Vanadium Carbides Interaction with Aluminum and Copper Melts [Текст] / L. E. Bodrova, E. A. Pastukhov, L. I. Leontiev, M. I. Zinigrad, A. J. Fishman, E. Yu. Goyda, R. G. Zaharov, S. A. Petrova, O. M. Fedorova, V. P. Chentsov // The optimization of composition, structure and properties of metals, oxides, composites, nano- and amorphous materials «Proceedings of the Eleventh Israeli-Russian BiNational Workshop 2012». - Chernogolovka, Russia, 2012. - P. 15-20.

14. Гойда, Э. Ю. Влияние механоактивации суспензий «расплав меди-металлизированные порошки карбидов» на однородность структуры литых сплавов медь-карбиды» [Текст] / Э. Ю. Гойда, Л. Е. Бодрова, А. Г. Мейлах, Э. А. Пастухов, М. А. Еремина // Тезисы докладов на 4-й международной конференции «Фундаментальные основы механохимических технологий». -Новосибирск, 2013. - С. 132.

15. Бодрова, Л. Е. Влияние механоактивации расплава бронзы БрХ низкочастотными колебаниями на ее дисперсионное твердение [Текст] / Л. Е. Бодрова, Э. Ю. Гойда, Э. А. Пастухов, Т. Ф. Григорьева // Тезисы докладов на 4-й международной конференции «Фундаментальные основы механохимических технологий». - Новосибирск, 2013. - С. 32.

16. Гойда, Э. Ю. О формировании соге-зИсП-структур в расплаве меди с участием графита [Текст] / Э. Ю. Гойда, Л. Е. Бодрова, Э. А. Пастухов // Труды ХП-го Российского семинара «Компьютерное моделирование физико-химических свойств стекол и расплавов». - Курган, 2014. - С. 25-26.

Автор выражает глубокую благодарность кандидату химических наук, старшему научному сотруднику лаборатории физической химии металлургических расплавов ИМЕТ УрО РАН Л.Е. Бодровой за помощь в работе над диссертацией: постановке экспериментов, их анализе и обсуждении результатов.

Брошюра AS. Тираж 100 шт. Заказ № 702 ИП Звозников А. Н. 620142 г. Екатеринбург, ул. 8 Марта, д. тел.: 257-92-84, e-mail: 8ml27@mail.