Исследование воздействия концентрированных потоков энергии на железоуглеродистые сплавы тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ
Валиев, Рустам Асгатович
АВТОР
|
||||
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Казань
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1991
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.07
КОД ВАК РФ
|
||
|
КАЗАНСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО
КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.И.УЛЬЯНОВА-ЛЕНИНА
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ПОТОКОВ ЭНЕРГИИ НА ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫЕ СПЛАВЫ
01.04.07 - физика твердого тела
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
На правах рукописи
ВАЛИЕВ Рустам Асгатовпч
КАЗАНЬ - Т9Л
7
Работа выполнена на кафедре физики твердого тола Казанского государственного университета имени В.И.Ульянова-Ленина и в Межвузовской лаборатории металлофизического анализа Камского политехнического института
Научный руководитель:
доктор физико-математических наук, профессор
Шамиль Шагивалеевич Башкирок
Научный консультант:
кандидат физико-математических наук, с.и.о.
Евгений Семенович Романов
Официальные оппоненты:
доктор физико-математических наук, профессор
Юрий Васильевич Яблоков
кандидат физико-математических наук, с.н.с.
Виталий Павлович Кальчев
Ведущая организация
Физико-технический институт
Уральского отделения АН СССР
Защита состоится 26 марта 1992 г. в 14 час. 30 мин. на заседании Специализированного Совета Д.053.29.02 при Казанском государственным университете имени В.И.Ульянова-Ленина (420008, г.Казань, ул.Ленина, 18)
С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке университета.
Автореферат разослан 15 февраля 1992 г.
Учений секретарь Специализированного Совета профессор
--
М.В.Еремин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность теш. В последнее время как е научных исследованиях, так и на практике широко применяются концентрированные штоки энергии (КПЗ). Это обусловлено появлением новых технологических процессов, основанных на последних достижениях науки и техники, а также возможностью гибкого управления энергетическими и временными характеристиками КПЗ, относительной простотой автоматизации процессов и оптимизации их параметров.
Высокие требования, предъявляемые к материалам современным производством, во многих случаях уже невозможно удовлетворить традиционными технологиями. Поэтому использование КПЗ для получения новых перспективных материалов является одним из важнейших направлений в развитии теории и практики воздействия КПЗ на вещество. При таком воздействии существенно изменяются свойства исходных материалов и синтезируются новые соединения.
Проведенные в последние годы исследования взаимодействия КПЗ с веществом пока еще но привели к созданию полной картины явления. До сих пор остается открытым вопрос об оптимизации физико-химических процессов, происходящих в твердом теле при воздействии КПЗ. Особое значение для понимания этих процессов, а также для последующей разработки технологических основ обработки материалов имеет структурно - фазовое исследование продуктов взаимодействия КПЗ с веществом.
Цель работы. Исследование процессов взаимодействия лазерного излучения и плазменной струи с железоуглеродистыми сплавами, определение влияния параметров концентрированных потоков энергии на структурно - фазовое состояние и свойства модифицируемых и синтезируемых материалов, а также анализ происходящих в них химико-термических процессов.
Научная новизна.
Впервые определение концентрации легирующих элементов в твердом растворе сплава железа с высоким содержанием карби-дообразующих элементов произведено с помощью мессбауэровских измерений, обнаружено отличие ее тонкого поверхностного слоя от основного массива по фазовому составу. Показано изменение
концентрации вольфрама в мартенсите и содержания остаточногс аустенита в облученном поверхностном слое в зависимости от длительности лазерного импульса для стали PI8 - типичногс представителя сплавов железа с карбидообразующими элементами. Мессбауэровской спектроскопией определена толщина термического влияния лазерного луча. Получено распределение концентрации вольфрама в твердом растворе по глубине зоны лазерного воздействия. Установлено, что одним из механизмов улучшения эксплуатационник свойств быстрорежущих инструментальных сталей при лазерной обработке является перераспределение легирующих элементов и существенное превышение их содержания в твердом растворе предела растворимости.
Впервые идентифицированы продукты, образующиеся при воздействии на сплавы железа с углеродом плазмы электрического разряда с жидким - неметаллическим электродом. Выявлена влияние параметров разряда на свойства синтезируемых материалов. Определен механизм образования ферритизованного порошка в разряде между стальным электродом и водой. Проведено структурно-фазовое исследование химико-термических процессоЕ в порошке, полученном в результате воздействия электродуговой плазмы на железоуглеродистый сплав.
Практическая ценность работы. Показана возможность перераспределения легирующих элементов и образования пересыщенных твердых растворов при лазерной обработке, что позволяет сэкономить дорогостоящие материалы путем использования облученных лазером низколегированных сталей. Полученные зависимости свойств облученной стали от параметров лазерного луча позволяют оптимизировать режимы лазерной обработки, £ результате которой улучшаются свойства поверхности и повышается износостойкость режущего инструмента. Показана возможность непосредственного получения оксидного порошка ие материала электродов в разряде с жидким электродом, что позволяет при использовании композиционных электродов синтезировать сложные оксидные химические соединения, обладающие особыми электрофизическими и физико-механическими свойствами. Порошки, синтезированные в плазме между стальным электродом и водой, являются исходными материалами для получение ферритов и катализаторов. Установленные зависимости позволя-
ют оптимизировать технологию получения порошка по составу, дисперсности и производительности. Показана возможность химико-термической обработки производственного отхода, образующегося в плавильной печи воздействием электродуговой плазмы на чугун, которая позволяет изготавливать мвталлизованныэ керамические литейные формы, обладающие преимуществами металлических и песчаных форм. Полученные результаты дают возможность разработки безотходной технологии в литейном производстве . \
На защиту выносятся следующие положения:
- влияние длительности лазерного импульса на концентрацию вольфрама в мартенсите и содержание остаточного аустени-та в облученном поверхностном слое сплава железа с карбидо-образуадими элементами;
- распределение содержания вольфрама в твердом растворе по глубине зоны термического влияния лазера;
- образование твердого раствора с содержанием вольфрама, превышающим предел растворимости;
- структурно-фазовое состояние продуктов взаимодействия низкотемпературной плазмы с железоуглеродистыми сплавами в разряде с жидким-неметаллическим электродом;
- влияние условий плазмохимического синтезирования порошка на его свойства;
- восстановление железа из его оксидов при химико-термической обработке мелкодисперсной шли, образующейся под воздействием электродуговой плазмы.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Латиноамериканской конференции по применению эффекта Мессбауэра (Куба, Гавана, 1990 г.), Международной конференции по применению эффекта Мессбауэра (Китай, Нанкин, 1991 г.), на Всесоюзном совещании по прикладной мессбауэ-ровской спектроскопии (Москва, 1988 г.), на Всесоюзной научно-технической конференции "Применение мессбауэровской спектроскопии в материаловедении" (Ижевск, 1989г.), на Всесоюзной конференции "Прикладная мессбауэровская спектроскопия" (Казань, 1990 г.), на республиканских научно-технических конференциях "Научно-производственные проблемы производства автомобилей "КамАЗ"(Набережные Челны, 1986, 1988, 1990 гг.).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано двенадцать печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения. Содержание работы изложено на 140 страницах, включая 28 рисунков, 6 таблиц и список литературы из ИЗ наименований.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы и определена цель исследования, кратко изложена структура и содержание работы.
В первой главе анализируется современные представления о взаимодействии концентрированных штоков энергии с твердым телом. Рассмотрены теплофизические процессы в зоне обработки материалов высокоэнергетическими потоками. Кратко изложены физические основы упрочнения металлов и их сплавов лазерным излучением. Рассмотрены фазовые и структурные превращения в железоуглеродистых сплавах в условиях нестационарного нагрева и охлаждения. Проведен обзор исследований воздействия плазмы разрядов с жидким электродом на материалы. Кратко изложены особенности окисления железа. Отмечены преимущества воздействия КПЭ как метода обработки. Рассмотрены возможности использования метода ядерной гамма-резонансной спектроскопии в современном металловедении и перспективы применения в исследовании влияния концентрированных потоков энергии на вещество. Обосновывается выбор метода, объектов исследования и формулируется задача.
Во второй главе кратко описаны используемая аппаратура, объекты исследования и методики эксперимента.
Первый параграф посвящен описанию обработки материалов концентрированными потоками энергии. В качестве материала, подвергаемого лазерному воздействию, был выбран сплав на основе Fe-W-Cr-7-C с высоким содержанием карбидообразующих элементов. Типичным представителем этой группы является сталь PI8. Поверхность образцов была обработана лазерным излучением при разных длительностях импульса: от 1,2 до В мс. Для воздействия на железоуглеродистые сплавы плазмой исполь-
зован нетрадиционный ее источник - разряд между твердым и жидким-неметаллическим электродами. Высоковольтный (1,3 кВ) и низковольтный (0,4 кВ) разряды осуществлены с использованием в качестве жидкого катода соответственно технической воды и водного раствора поваренной соли. Твердым электродом слузгали углеродистые стали (0,1 - 1,0% С).
Во втором параграфе этой главы рассмотрены особенности мессбауэровских измерений и их математическая обработка. Гамма-резонансные измерения произведены на спектрометре с постоянным ускорением, созданном на базе многоканального анализатора ЫТА-512В в геометриях поглощения и обратного рассеяния. Регистрация электронов конверсии и рентгеновских квантов позволила получить информацию с глубин соответственно примерно 0,1 и 10 мкм. Мессбауэровские спектры получены при комнатной температуре, а также при температуре жидкого азота. Для получения гамма-резонансных спектров с наложением внешнего магнитного поля использован сверхпроводящий соленоид. Подробная количественная информация о физико-химических свойствах модифицируемых и синтезируемых материалов, содержащаяся в мессбауэровских спектрах, извлечена из них в результате соответствующей математической обработки. Определение параметров экспериментальных гамма-резонансных спектров осуществлено методом Гаусса - Зейделя на ЭВМ с помощью программы, составленной нами на языке ФОРТРАН.
Третий параграф посвящен описанию техники получения рентгенограмм и методам их обработки. Структурные исследования произведены на дифрактометрах ДРОН-3 и ДРОН-4-7 с применением СоКа-излучения. Прецизионное определение постоянных кристаллической решетки проведено методом графической экстраполяции. Дисперсность кристаллитов определена по уширению линий методом аппроксимации. Количественный рентгенофазовый анализ проведен методом градуировочной кривой.
В четвертом параграфе описаны методы исследования геометрических характеристик порошка, полученного воздействием плазмы на сталь. Форма и размеры частиц, а также их распределение по диаметрам анализированы с помощью микроскопа ММР-2Р. Гранулометрический состав порошка по массе определен методом просеивания.
В третьей главе представлены результаты исследования структурно-фазового состояния сплава железа с карбидообра-зующими металлами после лазерного воздействия.
В первом параграфе описана модель резонансного взаимодействия гамма-квантов со сплавом на основе системы Fe-W-Cr-V-G, учитывающая важнейшие особенности его элементно-фазового состава.
Типичный представитель сплавов железа с высоким содержанием карбидообразугацих элементов сталь PI8 содержит большое число химически и кристаллографически неэквивалентных мессбауэровских атомов, что приводит к сложному взаимодействию резонансных ядер с электрическими и магнитными внутри-кристаллическими полями и обуславливает учет как фазовой структуры стали, так и строении самих фаз. Сталь PI8 состоит из ферромагнитного и парамагнитного твердых растворов на основе железа, а также из сложных карбидов, что приводит к секстетно - дублетно - синглэтному строению мессбауэровского спектра. Для учета различия вероятностей бесфононного перехода и относительных долей атомов мессбауэровского элементе в фазе модель содержит поправочный коэффициент.
Высокая чувствительность мессбауэровского метода делает необходимом учет особенностей строения твердого растворе стали PI8: атомы легирующих элементов изменяют спиновую и зарядовую плотности электронов на резонансном ядре. Модель построена в предположении, что атом примеси, находящийся г данной координационной сфере атома железа, дает эффект, независимый от конкретного распределения окружающих его атомов. Получено выражение для расчета вероятности атомной конфигурации при статистическом равномерном распределении, учитывающее количество координационных сфер, типы легирувдю атомов и их концентрацию в твердом растворе.- Статистически! расчет, который соответствует учету первых двух координационных сфер с различными сверхтонкими расщеплениями для каждой из них, приводит к большему числу компонент, чем то, которое можно явно различить в измеренным спектре стали PI8 поэтому учтены эффекты, обусловленные наличием атомо] примеси только в качестве ближайших и следующих ближайши: соседей.
Во втором параграфе этой главы обсуждены фазовые превращения, происходящие в сплаве на основе Ге-W-Cr-V-C при воздействии лазерным лучом.
Мессбауэровские спектры обратного рассеяния для . стали PI8 представляют собой суперпозицию уширенных линий секстета и синглета, что является отражением ее фазового состава. Сверхтонкие параметры секстета соответствуют состоянию мартенсита, а синглет экспериментального гамма - резонансного спектра содержит как аустенитную, так и карбидную линии.
Математическая обработка исходных мессбауэровских спектров рентгеновских квантов показала, что в закаленной стали PI8 содержится 20% остаточного вустенита. В то же время, из сопоставления результатов обработки исходных гамма-резонансных спектров в режиме счета электронов конверсии и рентгеновских квантов следует, что в поверхностном слое толщиной 0,1 мкм остаточного аустенита содержится почти на 10% больше, чем в нижележащих слоях. Это может быть связано с характером распределения и релакцации напряжений вблизи поверхности образцов. Воздействие лазерного излучения приводит к тому, что в поверхностных слоях толщиной 0,1 мкм и 10 мкм количество остаточного аустенита становится одинаковым и зависит только от длительности лазерного импульса.
При увеличении длительности лазерного импульса количество остаточного аустенита в стали PI8 снижается. Такая зависимость, по-видимому, обусловлена различием в скоростях охлаждения, гак как в верхнем интервале температур мартенсит-ного превращения увеличение скорости охлаждения подавляет превращение. Установленная зависимость содержания остаточного аустенита от длительности импульса позволяет объяснить наблюдаемое некоторое повышение микрогвердосги зон лазерного влияния вместе с увеличением продолжительности воздействия.
Таким образом, лазерная воздействие оказывает гомогенизирующее влияние на фазовый состав стали, и уже это само по себе должно способствовать повышению стойкости режущего инструмента из стали PI8.
Определенный интерес вызывает карбидная фаза MgC, содержание которой в стали PI8 при воздействии на нее лазерным излучением несколько снижается.
В третьем параграфе обсуждено влияние длительности лазерного импульса на перераспределение легирующих элементов в сплаве на основе Fe-W-Сг-У-С.
В зоне лазерного воздействия помимо фазовых превращений происходит перераспределение основного легирующего элемента-вольфрама. Большая часть вольфрама в стали PI8 связана в карбидах. Твердый раствор, как это следует из анализа месс-бауэровских спектров исходной закаленной стали, легирован по весу 7,5% вольфрама, 4% хрома и 1% ванадия. Воздействие лазерного излучения на сталь PI8 приводит к тому, что содержание вольфрама в твердом растворе возрастает до 10 и 14% при длительностях импульса 1,2 и 6,0 мс соответственно. В результате насыщения твердого раствора стали легирующими элементами повышается ее красностойкость - способность сохранить высокую твердость при повышенных температурах.
Определена зависимость концентрации вольфрама в твердом растворе как от глубины зоны влияния лазерного луча, так и от длительности импульса, характер изменения которой соответствует температурному полю в поверхностном слое стали при воздействии лазером. Толщина слоя с повышенной концентрацией вольфрама тем больше, чем больше длительность импульса, и составляет 60 - 120 мкм. При этом примерно до половины толщины этих слоев мартенсит является практически однородным твердым раствором. Зависимость концентрации вольфрама от длительности лазерного импульса обусловлена различием в скоростях нагрева.
Повышенное содержание вольфрама по всей зоне лазерной обработки и характер его распределения при малости времени лазерного излучения, а также ослабление интенсивности линий карбида на дифрактограммах указывают на то, что дополнительное легирование твердого раствора происходит в результате частичного растворения богатого вольфрамом карбида MgC. Повышение при воздействии концентрированных штоков энергии предельной растворимости элементов в материале приводит к образованию пересыщенного вольфрамом твердого раствора, а большие скорости охлаждения обуславливают бездиффузионное мартенситное превращение без выделения растворенных компонентов .
В четвертой главе исследованы процессы окисления железа под воздействием концентрированных потоков энергии.
В первом параграфе обсуждено влияние продолжительности высоковольтного разряда с применением водяного электрода на характер взаимодействия плазмы с поверхностью железоуглеродистых сплавов. Показано, что при определенных условиях воздействие концентрированными потоками энергии приводит не к термическому упрочнению стали, а вызывает образование соединений железа с кислородом и водородом в форме поверхностных пленок, фазовый состав которых определяется температурой их.образования и диффузионными процессами. При увеличении продолжительности воздействия плазмы сталь распыляется в жидкий электрод. Образование порошка объясняется диффузией легкокипящих примесей в стали к поверхности и последующим газовыделением.
Во втором параграфе представлены зависимости свойств порошка от условий воздействия плазмы высоковольтного разряда на сталь. Интенсивность образования частиц повышается с увеличением плотности тока на электроде и характеризуется критическими и предельными значениями, зависящими от тока разряда. Средний диаметр частиц получаемого порошка линейно зависит от плотности тока и уменьшается при повышении концентрации углерода в диспергируемой стали. Математической обработкой получены формулы, удовлетворительно описывающие эти зависимости. Максимум дифференциального распределения частиц по диаметрам находится в интервале значений от 40 до 80 мкм.
В третьем параграфе обсуждены структурно-фазовые особенности образования ферритизованного порошка воздействием плазмы высоковольтного разряда на железоуглеродистые сплавы.
Фазовый состав продуктов высоковольтного синтеза зависит от условий их образования в плазме электрического разряда между стальным электродом и технической водой. Полученный порошок в основном состоит из двух типов оксидов железа: магнетита и вюстита РеО. Пленка, образовавшаяся на бо-
ковой поверхности электрода, практически представляет собой смесь гематита сН^Од и магнетита. Предполагается, что температура является основным фактором, обусловливающим это
различие в фазовых составах. Расшифровка мессбауэровских конверсионных спектров показывает, что поверхностный слой (0,1 мкм) частиц порошка преимущественно состоит из гематита. Отсутствие этого оксида внутри частиц объясняется окислением железа при недостатке кислорода в результате лимитирующей диффузии.
Основной фазой в порошке, полученном распылением стали при нормальных атмосферных условиях, является РедО^, входящий в группу ферритов со структурой шпинели. В зависимости от характеристик разряда количество магнетита в синтезированном продукте изменяется от 80 до 90%. Фракции с разной дисперсностью количественно различаются по фазовому составу. Высокое содержание магнетита в порошке можно объяснить тем, что при высокой температуре железо способно непосредственно реагировать с параш вода с образованием Ге^Од. Однако долевое соотношение оксидов определяется и содержанием кислорода в среде диспергирования. При понижении давления окружающей воздушной среды количество магнетита в порошке уменьшается и соответственно увеличивается содержание более бедной кислородом фазы - РеО, объемная доля которой при 10 кПа достигает 80%. При синтезировании в азотной атмосфере содержание РедО^ в порошке также снижается и составляет всего четверть его объема.
Анализ интенсивностей линий в мессбауэровском спектре магнетита порошка, соответствующих ионам железа в тетраэдри-ческих и октаэдрических позициях, показывает возникновение вакансий в структуре шпинели, обусловленных недостатком двухвалентных ионов железа в октаэдрических узлах кристаллической решетки. При распылении стали в среде низким содержанием кислорода отклонение состава магнетита от стехиометрии уменьшается.
Линии РеО на дифрактограммах порошка значительно уширены, причем тем больше, чем меньше размеры частиц. Это говорит о кристаллизации вюстита при синтезировании порошка с большой плотностью дефектов.
На основе полученных результатов описан процесс образования ферритизованного порошка из стаж под действием плазмы высоковольтного разряда.
В четвертом параграфе исследованы особенности взаимодействия плазмы низковольтного разряда с углеродистой сталью. Значительное изменение электрических параметров разряда между стальным и жидким электродами обуславливает качественно другой характер протекаемых при этом процессов окисления железа и образования порошка. При воздействии плазмы низковольного разряда в поверхностных слоях стали происходят процессы рекристаллизации, приводящие к снижению дефектов ее кристаллической решетки. При этом образование поверхностных оксидных пленок не наблюдается.
. Распыленный в низковольтном разряде железоуглеродистый сплав представляет собой рентгеноаморфный порошок. Параметры ее мессбауэровского спектра, измеренного при комнатной температуре, соответствуют гидрооксиду железа (З-РеООН. Понижение температуры образца до -196°С с одновременным наложением внешнего магнитного поля с напряженностью 3 кЭ приводит к появлению в спектре магнитной сверхтонкой структуры, что свидетельствует о наличии суперпарамагнетизма в частицах порошка и их нанометровых размерах. Порошок в очень малом количестве содержит примесь кристаллических частиц карбида железа Ре^С, наличие которого объясняется выпадением цементит-ннх включений из стали при ее распылении.
В пятом параграфе обсуждены окислительно - восстановительные процессы в пыли, образованной из чугуна воздействием высокоэнергетической электрической дуги. Распыленный железоуглеродистый сплав в электродуговой печи большой мощности является сложной многофазной системой,основную часть которой составляют оксида железа: магнетит Ре304 и гематит а-Ре^Од. Различие фазовых составов производственной пыли и лабораторного порошка, полученных воздействием плазмы электрического разряда, обусловлено продолжением окисления пыли в электродуговой печи при относительно низких температурах.
Показана возможность восстановления железа из его оксидов до металлического состояния, что является способом утилизации литейного отхода. Восстановление железа происходит по схеме Ре^з 1'е304 " Интенсивность процесса
повышается при увеличении температуры и продолжительности обжига.
В заключении сформулированы основные результаты работы:
1.Построена аналитическая модель резонансного взаимодействия гамма-излучения со сплавом Fe-Vi-Gr-V-C, на основе которой впервые с помощью мессбауэровских измерений определены концентрации легирующих элементов в твердом растворе и обнаружена фазовая неоднородность по глубине в поверхностном слое стали PI8 после традиционной объемной закалки.
2.Выявлено гомогенизирующее влияние лазерного облучения на фазовый состав поверхностных слоев стали PI8 - типичного представителя сплавов железа с высоким содержанием карбидо-образугащих элементов.. При этом с возрастанием длительности лазерного импульса количество остаточного аустешта уменьшается, что приводит к некоторому повышению твердости облученных слоев.
3.Установлено, что под воздействием лазерного луча в результате растворения карбидов в стали PI8 образуется пересыщенный вольфрамом мартенсит. Это является одним из главных факторов улучшения ее эксплуатационных свойств. С возрастанием длительности лазерного импульса содержание вольфрама в твердом растворе повышается.Распределение концентрации вольфрама в мартенсите по глубине соответствует температурному полю зоны термического влияния высокоэнергетического потока.
4.Показано, что при определенных условиях воздействие концентрированными потоками энергии приводит не , к термическому упрочнению стали, а вызывает образование соединений железа с кислородом и водородом в форме поверхностной пленки или порошка.
5.Установлено,что при воздействии на углеродистую сталь плазмы высоковольтного разряда с использованием водяного электрода образуется порошок оксидов железа, содержание магнетита в котором зависит от диаметра частиц и достигает 90%. Уменьшение концентрации кислорода в среде диспергирования приводит к понижению доли магнетита в порошке,
6.Определен механизм образования ферритизованного порошка. Получены зависимости свойств порошка от режима распыления. Интенсивность образования частиц повышается с увеличением плотности тока на электроде и характеризуется критическими и предельными значениями, зависящими от тока разря-
да. Средний диаметр частиц получаемого порошка линейно зависит от плотности тока и уменьшается при повышении концентрации углерода в диспергируемой стали.
7.Обнаружено, что при воздействии на углеродистую сталь плазмы низковольтного разряда с электродом из водного раствора поваренной соли синтезируется рентгеноаморфный порошок гидрооксида железа в суперпарамагнитном состоянии с примесью кристаллических цементитных частиц. При этом в. поверхностном слое электродной стали происходят процессы рекристаллизации.
8.Выявлено, что в результате воздействия электродуговой плазмы на расплавленный чугун образуется мелкодисперсная смесь магнетита и гематита. Показана возможность восстановления железа из его оксидов до металлического состояния, что является способом утилизации литейного отхода. Интенсивность процесса повышается при увеличении температуры и продолжительности обжига.
По теме диссертации опубликованы следующие работы:
1.Валиев P.A. Мвссбоуэровское исследование поверхностных слоев стали PI8 после нестационарного нагрева // Тез. докл. V респ. н.т.конф. "Научно - производственные проблемы производства автомобилей "КамАЗ" (г. Наб. Челны, 6-7 июня 1986 г.).- Н.Челны: КамПМ, 1986.- С.66.
2.Валиев P.A., Гуреев Д.М., Романов E.G..Чистяков В.А., Ялдин Ю.А. Определение влияния длительности лазерного импульса на фазовые превращения и перераспределение вольфрама в быстрорежущей стали PI8 из мессбауэровских измерений // Квантовая электроника.- 1987.- 14,Ив.- G.I7II-I7I3.
3.Валиев P.A., Бочков В.Е., Звездав В.В. Оценка причин нестабильности результатов лазерной обработки сталей // Тез. докл. VI респ. н.т.конф. "Научно - производственные проблемы производства автомобиля "КамАЗ" (г.Наб.Челны, 10 - II июня 1988 г.).- Н.Челны: КамПИ, 1983.- С.73.
4.Башкиров Ш.Ш, Валиев P.A., Гайсин Ф.М, Романов Е.С, Шакиров Ю.И. Исследование порошка, полученного воздействием плазмы // Тез. докл. Всесоюзн. н.т.конф. "Применение месс-, бауэровской спектроскопии в материаловедении" (Ижевск, 11-13 мая 1989 г.).- Ижевск: ФТИ УрО АН СССР, 1989,- С.80.
5.Валиев Р.А., Сафронов Н.Н., Козин В.А. Структурно-фазовые изменения в бигхаузовой пыли при спекании// Тез. докл. респ. н.т.конф. "Наука- производству" (г. Наб.Челны, 27 - 29 марта 1990 г.).- Н.Челны: КамПИ, 1990.- С.27.
6.Башкиров Ш.Ш., Валиев Р.А., Гайсин Ф.М.,Романов Е.С., Шакиров Ю.И. Свойства мелкодисперсного порошка оксидов железа, получаемого плазмохимическим способом // Тез. докл. Все-союзн. конф. "Прикладная меосбауэровская спектроскопия" (г.Казань, 11-15 июня 1990).- Казань: КРУ, 1990.- С.27.
7.Валиев Р.А., Сафронов Н.Н., Чистяков В.А. Фазовые превращения при спекании металлургической пыли на основе оксидов железа // Тез. докл. Всесоюзн. конф. "Прикладная меосбауэровская спектроскопия" (г.Казань, II-I5 июня 1990 г.).-Казань: КРУ, 1990.- С.8.
8.Valley Б.A., Romanov E.S, Shakirov J Л. Properties of the powder of the Iron oxldea produced by plasma chemical means// Latin American Conference on the Applications of the Mossbauer Effect Book of abstracts (Havana, Cuba, October 29 to November 2, 1990).- Havana: CNIC, 1990.- P.99.
9.Валиев P.А., Гайсин Ф.М., Шакиров Ю.И. Влияние характеристик разряда на интенсивность образования и дисперсность порошка // Электронная обработка материалов. - 1991. - №3.-С.32-34.
10.Валиев Р.А., Гайсин Ф.М., Шакиров Ю.И. Особенности порошка, полученного в разряде между стальным электродом и электролитом // Порошковая металлургия.- 1991.- №6,- С.4-7.
11.Bashkirov Sh., Valley R., Romanov E, Chlstjakov V, Bochkov V. Mossbauer study of surface layers of high-speed steel after laser treatment // International Conference on the Applications of the Mossbaier Effect Book of abstracts (Nanjing, China, Sept. 16-20, 1991).- Nanjing, 1991,- P.357.
12.Валиев P.А, Гайсин Ф.М., Романов E.С, Шакиров Ю.И. Синтезирование порошка оксидов железа в разряде с жидким электродом // Физика и химия обработки материалов.- 1991.-Яб.- С.90-95.