Исследования физической природы процессов образования композиционных материалов системы Cr-B-Si тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

НАДЕЕВА ИРИНА ВЛАДИМИРОВНА

ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ ПРОЦЕССОВ ОБРАЗОВАНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СИСТЕМЫ Сг-В-81

01.04.07 - Физика твердого тела

Аптореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Волгоград 1998

Работа выполнена в Волжском научно-исследовательском институте абразивов и шлифования (Волжск-ВНИИАШ), Институте проблем материаловедения АН Украины, на кафедре "Технология обработки и производства материалов" Волжского инженерно-строительного института Волгоградской Государственной архитектурно-строительной академии.

Научные руководители:

Доктор технических наук, профессор, ШУМЯЧЕР В.М.; Кандидат физико-математических наук, профессор, БУРХАНОВ А.И.

Официальные оппоненты:

Доктор физико-математических наук, профессор, Гуфан Ю.М. Доктор химических наук, профессор. Литинский А.О. Ведущая организация - Волгоградский государственный университет.

Защита состоится 25 декабря 1998г. в ¡4.00 час на заседании диссертационного Совета К064.63.01 в Волгоградской Государственной архитектурно-строительной академии по адресу: 400074 г. Волгоград, ул. Академическая, 1, ВолгГАСА, кафедра физики.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградской Государственной архитектурно-строительной академии.

Автореферат разослан ноября 1998г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат физико-математических наук, доцент Федорихин В. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Развитие различных отраслей новой техники и современной науки материаловедения, частью которой является физика твердого тела, связано с созданием и использованием высокотемпературных материалов, основой которых последние годы все чате становятся тугоплавкие бескислородные соединения - бориды.

Обзор имеющейся периодической и патентной отечественной и зарубежной литературы показал наметившуюся четкую тенденцию на развитие работ по созданию твердых, сверхтвердых композиционных материалов на основе или с участием бортов для инструментальной и конструкционной керамики.

В области физики, кристаллофизики, кристаллохимии боридных и снлииидных фаз имеется большое число фундаментальных работ, среди которых заслуживает особого внимания исследования, выполненные в Институте проблем материаловедения АН Украины Г.В.Са.мсоновым, Т.И.Серебряковой, Л.А.Двориной, Т.Я.Косолаповой; в Львовском Университете Ю.Б.Кузьмой, Е.И.Гладышевским; Школой австрийских ученых под руководством Киффсра.

Все эти работы объединяет общая идея - получение данных о порошках, монокристаллах компактных, спеченных образцах с целью углубления представлении об электронном строении тугоплавких бескислородных соединений и физической их природе.

Развитие исследований в области боридов в последнее время идет, в основном, в направлении изучения физико-химических свойств бинарных, тройных и многокомпонентных систем. Варьирование состава соединений бора кремния с металлами открывает широкие возможности изменения их физических и химических свойств и получения материалов с заранее заданными свойствами.

Всесторонний подход к изучению' боридов и материалов на их основе, накапливание информации о свойствах поликристаллических, дисперсных порошков, монокристаллов боридов вот тот фундамент, на котором базируются физико-химические основы создания композиционных материалов со специальными свойствами

Разработка композиционных материалов на основе диборида хрома послужило основой для проведения комплексных физических, химических и механических исследований сложных боридных композиций.

Данные исследования выполнялись в Институте проблем материаловедения АН Украины, в лаборатории физико-химических исследований Волжского научно-исследовательского института абразивов и шлифования и на кафедре "Технология обработки и производства

материалов" Волжского инженерно-строительного институт; Волгоградской Государственной архитектурно-строительной академии < 1985 по 1998гг.

Цель работы - исследование и разработка физико-химических I технологических принципов образования композиционных материалов н; основе диборида хрома.

Методы и средства исследований.

•Экспериментальные исследования выполнены на современно.\ физическом оборудовании с применением новейших методш рентгенофазового, микрорентге-носпектрального, электронно микроскопического, химичес-кого анализов. Оценка микромеханически: свойств проведена по известным и оригинальным методикам н; твердомере ПМТ-3 с автоматическим нагружением.

Теоретические положения базируются на научных положениях 1 законах современного материаловедения, физики твердого тела кристаллофизики. кристаллохимии, технологии машиностроения

математической статистики, математического и физическогс моделирования.

Научная новизна работы. Проведенные комплексны* теоретические и экспериментальные исследования, апробация и> результатов в производстве позволили решить актуальную научнук проблему, связанную с разработкой новых композиционных материалов.

Установлены закономерности структурных и фазовые превращений, происходящих в процессе получения твердых растворов I системах СгВ^-Б! и СгВг-СгБь методом высокотемпературное твердофазного взаимодействия. Показано, что в случае взаимодействие дибордда хрома с кремнием наблюдается образование твердого раствор; замещения (кремний преимущественно замещает хром). В с луча< взаимодействия борида и силицида хрома проявляется способности атомов бора и кремния к взаимозамещаемости.

Подтверждено образование тройной фазы Сг^зВ с преимущественным расположением ее в области межзеренных границ.

Установлено ограниченная растворимость в системе Сг-В-51 Впервые определены границы растворимости. Указано ш превалирующую роль кремния в диффузионных процессах, протекающю в системах СгВ2-31 и СгВ--Сг5ь.

Разработана физическая модель механизма твердофазны> превращений для сложных диффузионных процессов в композициях СгВ2-51 и СгВ2-Сг512. которая математически описана системой уравнений.

Изучено поведение материалов композиций СгВ2-5! и СгВ2-Сг5г при высоких температурах на воздухе. Установлено повышение окалиностойкости композиций в области твердых растворов.

Изучены закономерности изменения микромеханичсских свойств композиционных материалов в широком концентрационном интервале составов.

Проведена оценка абразивных свойств композиционных материалов СгВ;^ и СгВ^СгБъ.

Практическая ценность работы. На основании теоретических и экспериментальных исследований разработаны принципы образования композиционных материалов на основе диборида хрома, показана возможность их использования в качестве основы при разработке абразивных и высокоизносостойких композиций.

Реализация результатов работы. Создана серия материалов для изготовления абразивного инструмента - суперфинишных шлифовальных брусков. Композиционные материалы прошли производственные испытания на Волжском подшипниковом заводе.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на IV. научной конференции "Методы получения, свойства и области применения тугоплавких карбидов и сплавов на ах основе" (Волжский, 1982г.); научных конференциях "Бориды и материалы на их основе" (Киев, 1986г., Черкассы, 1990г.); научных семинарах ВНИИАШ, научных семинарах Института проблем материаловедения АН Украины, г. Киев.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, получено 3 авторских свидетельства.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, семи глав, списка литературы (121 наименование), 1 приложения, содержот 117 страниц машинописного текста. 48 рисунков, 17 таблиц.

Во пведенпк обоснована актуальность темы, определены цели и задачи исследования, приведены научные положения и результаты, выносимые на защиту.

В первой главе приводится анализ состояния вопроса по научно-техническом и патентной информации о борщах, как основы новых композиционных и керамических материалов. Рассмотрены теорепгческие предпосылки создания материалов на основе диборида хрома с участием кремния.

В настоящее время наиболее важные области использования боридов связаны с их специальными свойствами и характеристиками: износостойкостью, тугоплавкостью. электропроводностью,

огнеупорностью, стойкостью в агрессивных средах.

Бориды переходных металлов IV-VI групп и материалы на их основе являются перспективными для изготовления деталей, работающих в условиях высоких температур. Среди них наибольший интерес представляют бориды хрома и сплавы на их основе.

Широкие области использования боридов переходных металлов обуславливают определенные требования к свойствам материалов fia их основе. Поскольку уровень эксплуатационных характеристик, а также стабильность их свойств в значительной степени определяется их "чистотой" и совершенством кристаллической структуры, ¡пучение зависимости свойств от состава имеет важный научный н практический интерес.

Наиболее ярко индивидуальные особенности бортов, многообразие их структур и свойств проявляются в системе Cr-В.

Известно, что структура н свойства боридов и силицидов определяются положением кремния и бора в периодической системе элементов. В частности, это выражается в стремлении атомов бора и кремния к образование структурных элементов в кристаллических решетках, для которых характерны ковалентные связи В-В и Si-Si.

Сходство структур силицидов и боридов вызывало и в прошлые годы интерес к смешанным соединениям. Особо интересными могут быть сложные фазы (тройные), а также твердые растворы на основе бинарных соединений.

Объединение в одних композициях с металлами бора и кремния должно привести к получению материалов с оригинальными свойствами.

Во второй главе представлены характеристики исходных материалов, методики приготовления порошковых реакционных смесей и компактных образцов. Приводятся основные методы исследования: химический, ренттеноструктурный, микрорентгеноспектральный, электронномикроскопический, оценка микромеханических свойств.

Третья глава посвящена исследованию высокотемпературного взаимодействия в системе хром-бор-кремний, структуры композиций CrB:-Si и Crßj-CrSi;. Изучены условия образования твердого раствора кремния на основе диборида хрома, установлена ограниченная растворимость, определены границы растворимости.

В системе CrB2-Si происходит образование твердого раствора на основе диборида хрома с содержанием кремния до 0,5масс.% (рис.1) по сложной схеме, когда реализуется не только возможная взаимозамещаемость Si и В, но также и замещение кремнием атомов хрома.

При высокотемпературном взаимодействии диборида и дисилицида хрома образуется твердый раствор на основе решетки СгВ2. при этом проявляется способность атомов В и Si к взакмозамещаемосги, содержание кремния не превышает 0,5масс.% (рис.2). Обнаружено образование тройного соединения - боросилицдда Cr5Si3B, рассчитаны параметры его решетки.

'Содержание кремния в композиции. %

Рис. 1. Распределение кремния в твердом растворе композиции СгВ>-51

о !).)

5

§" п.2 5 = 0.2

1(1.(5" *

= 0.1 л

■6

а п.»?

о

П 1(1 20 Ю 4(1

Содержание кремния в комгкпииии. %

Рис 2 Распределение кремния в твердой растворе композиции СгВг-Сг5|;

*>•

/

1

1

/

/

В четвертой главе исследуется механизм твердофазны* превращений в системах СгВ2-81 и СгВ2- Сг312- Анализируется изменение параметров кристаллической решетки при образовании твердого раствор; (рис.3, 4).

Для системы СгВ2-Сг512 зависимость параметров решетк! твердого раствора от концентрации растворенного кремния (С5,) линейная до концентращш дисилицида хрома 10мол.%, в дальнейшем пр* увеличении содержания второй составляющей СгБ^ от 10 до 50мол.% изменение параметров от концентрации кремния «а»=Г(С31) и "С-=Г(С51' носит сложный характер.

Для системы СгВ2-51 зависимости -а^^Са) и -С'-ДСз,) линейны за исключением области с содержанием 10мол.% кремния.

С физической точки зрения изменение параметрм кристаллической решетки и ее искажения объясняются происходящими диффузионными процессами при образовании твердого раствора и новых фаз.

К описанию кристаллической решетки твердого раствора найден подход не только классический с точки зрения зависимости параметров решетки от содержания легирующего элемента, но с точки зрения сложных искажений элементарной ячейки, проявляющихся в изменении ее формы. Гексагональная ячейка диборида хрома рассматривается с позиций ромбоэдра, при этом применяются зависимости между постоянными решеток при разных методах индицирования. Строятся зависимости утла ромбоэдра от содержания в композиционном материале кремния или дисилицида хрома (рис.5, 6), что позволяет объяснить механизм образования твердого раствора.

При образовании твердого раствора в композиции СгВ2-Сг5ъ угол ромбоэдра практически не изменяется до содержания дисилицида хрома -Юмол.%. Заметное изменение утла ромбоэдра начинается в образцах с содержанием второй составляющей в композиции СгБЬ свыше 10мол.%. Эти изменения являются следствием сложных диффузионных процессов, проявляющихся в образовании при высокотемпературном твердофазном взаимодействии многофазной системы: твердого раствора кремния в дибориде хрома, дисилицида хрома СгБ12, фазы Сгх51уВ2, При образовании фаз состава Сгх5^В2 происходит диффузия (отток) бора из октаэдрических пустот диборида хрома, при этом концентрация кремния в твердом растворе диборида хрома остается в пределах насыщения.

Таких» образом, при высокотемпературном твердофазном взаимодействии композиции СгВ2-СгЗЬ образуется твердый раствор на основе диборида хрома при замещении кремнием бора СгВ2.х5^ и концентращш его до 0,5%. Принимая во внимание сложные диффузионные процессы в системе СгВ2-Сг512 и рассматривая

Содержание кремния, %

Рис .1 Параметры кристаллической решетки твердого раствора композиции СгВг-$1; I -а;2-с

0,308 0,306 | 0,304

(О

I

) 0,302

и & Й

: 2 оз

•се " '

с. : го

! С

3 0,298

г (

! 0,296

О

0,1 0,2 0,3

Содержание крем н и я, %

0,4

'0,5

Рис А Параметры кристаллической решетки твердого раствора композиции СгВг-СгБЬ. 1 - а, 2 - с

зо

25 20 15 10

10 20 30 -40

Содержание ОБ);, мол.%

Рис.5. Изменение угла ромбоэдра кристаллической решетки твердого раствора диборидз хрома композиции СгВг-СгЯЬ

14 ¡2

10 8 6 4 2 О

] !

/

/

/

/

/

1 ..................3

10 20 30 40

Содержание кремния, мол.%

50

Рис. 6. Изменение угла ромбоэдра кристаллической решетки твердого раствора диборнда хрома композиции СгВг-5|

гексагональную ячейку диборида хрома с позиций ромбоэдра, приходим к выводу о зависимости угла ромбоэдра от концентрации дисилицида хрома в композиции СгВ2-СгБ12 (рис.5),

В рамках развитых нами представлений изменение угла ромбоэдра кристаллической решетки диборида хрома при образовании твердого раствора в композиции СгБ)? - Б1 находится в области концентрации кремния 10мол.% (рис.6).

В системе СгВ2-Б1 образование твердого раствора на основе диборида хрома происходит как при замещении кремнием бора, так и при замещении кремнием хрома.

Исходя из зависимости угла ромбоэдра от содержания кремния в композиции, ячейка диборида хрома претерпевает искажения в случае изменения механизма образования твердого раствора от Б1 <-> Сг(Сг]. ХБ^В;) до Б)-о-В (СгВ^БУ с одновременным изменением фазового состава композиции.

Микрорентгеноспектральные исследования контактной зоны СгВ2/СгЗь позволили раскрыть механизм диффузионных процессов, происходящих при спекании диборида хрома и дисилицида хрома. Исходя из теоретических предпосылок и экспериментальных данных взаимодействия в системе СгВг-Сл^г нами предлагается физическая модель механизма высокотемпературных твердофазных превращений (рис.7), а основные положения которой сводятся к следующему:

- при высокой температуре твердофазного взаимодействия СгБ^-СгВ2 происходит диффузия кремния из дисилицида хрома в диборид хрома. Распределение кремния в ОБЬ подчиняется классическим представлениям диффузионного потока С0(х), распределение кремния в СгВ2 - С„(х);

- масса диффундирующего кремния из дисилицида хрома ш равна массе кремния, принятого диборидом хрома М, т.е. ш=М при высокой температуре;

- снижение температуры до комнатной (при охлаждении системы) в течение 8час - достаточное время для прохождения кристаллизационных процессов и достижения системой равновесного состояния;

методом микрорештеноспектрального анализа (МРСА) обнаружена контактная зона взаимодействия, представляющая собой многофазную систему: СгБЬ, СгБ1, Сг5Б13, Сг5Б13В. Метод МРСА по точности достаточный для обнаружения стехиометричности фаз;

- в ряд\т СгБЬ, СгБ1, Сг5Б1з, Сг5Б1зВ уменьшается содержание кремния, уменьшается температура кристаллизации;

Экспериментальные факты о многофазной контактной зоне при высокотемпературном твердофазном взаимодействии в системе и распределении кремния в твердом растворе диборида хрома можно

СгБь ТВ. р-р

СгБ!,

т

СгЭ| СГ5БЬВ

• /

сг ^^ /

т2 Сз

«Ъ / С4 т4

/С2(х)

/с3(х) / С4(х)

С0М

. СгВг

ТВ. р-р

Са(Х)

м

Х3 X«

Хо

хв

Рис. 7. Физическая модель высокотемпературных твердофазных превращений в системе Сг-5ьВ.

объяснить, исходя из положений разработанной физической модели, процессами обратной диффузии (оттока кремния) из диборида хрома в дисилицвд хрома. Согласно наших представлений процесс обратной диффузии - стадийный, сопровождающийся последовательным

образованием (кристаллизацией) фаз.

При математическом описании механизма обратной диффузии приняты следующие обозначения :

Ш1 - масса кремния для образования СгБь;

ш2 - масса кремния для образования СгБ1;

ш3 - масса кремния для образования Сг55£3;

пц - масса кремния для образования Сг^-Б^В;

С0(х) - распределение кремния в дифузионной контактной зоне при высокой температуре в пределах х1~хг/,

С,(х) - распределите кремния в СгВ2 при высокой температуре в пределах хгхв,

С а - распределение кремния в СгВ2 при комнатной температуре.

Предложенный нами механизм высокотемпературного твердофазного взаимодействия описывается математически зависимостями 1-5.

Масса диффундирующего кремния из дисшшцида хрома т равна массе кремния, принятого диборндом хрома М при высокой температуре. Распределение кремния при в высокой температуре в контактной диффузионной зоне описывается кривой Си(х) в пределах хгх0 (1):

С1(хгх1)-=\Се(х)(Ьс (1)

Масса оттока кремния Ш] из диборида хрома в результате обратной диффузии, необходимая для образования дисилицида хрома Сг512 с концентрацией кремния С/:

т, '-=-С¡(хгхо- \С(/х)с1х (2)

Распределение кремния в диффузионной зоне после образования дисилицида хрома СгБЬ описывается кривыми С-,(х) в пределах х2-х3 и С0(х) в пределах хгх0 и выполняется равенство (2а):

х2 Х2 ш,= |с/х>/х- \С3(х)сЬс (2а)

Масса оттока кремния т: из диборида хрома в результате обратной диффузии, необходимая для образования силицида хрома СгЗг с концентрацией кремния С<

х2

ГТ12=С2(Хз'Х2)- |С2(х)сЬс (3)

хз

Распределение кремния в диффузионной зоне после образования дисиливдша хрома СгБ^з и силицида хрома Сг5] описывается кривыми Сз(х) в пределах х3-х4 и С0(х) в пределах х^-хо, выполняется равенство (За):

X, X]

т2= $С0(х)с1х- $С/х)еЬс (За)

Х4 Х4

Масса оттока кремния т3 из диборида хрома в результате обратной диффузии, необходимая для образования фазы Сг^Ь с концентрацией кремния С3:

т3=С3(х,-х3) -^С3(х)<& (4)

Распределение кремния в диффузионной зоне после образования диеилицида хрома СтБь. силицила хрома Сг5) и фазы СгзБ^з описывается кривой С4(х) в пределах х4-х0, выполняется равенство (4а):

х4 х4

ш,= ^С0(х)ск- 1с/х)с/х (4а)

х» хо

Масса оттока кремния гл., из диборида хрома в результате

обратной диффузии, необходимая для образования фазы Сг^иВ с концентрацией кремния Су.

ПЪу=СА(Х<гХ4)-

\cjxjdx (5)

хо

Пятая глава посвящена изучению условий получения компактных композиционных материалов методом прессования с последующим спеканием в вакууме. Изучены зависимости плотности и пористости прессовок от давления прессования.

При спекании порошковых композиционных матернатов проанализированы данные по изучению влияния температурно-временного фактора на степень усадки порошков. Установлено, что присутствие кремния или дисилицида хрома активирует усадку в связи с ускорением диффузионных процессов по границам зерен диборида хрома.

В результате исследования условий получения компактных материалов определены технологические режимы прессования и спекания твердых растворов на основе сложных боридных систем Сг-В-Бк которые были использованы при разработке технологического процесса изготовления изделий.

В шестой главе исследу ется комплекс свойств композиционных материалов системы хром - бор - кремний.

Проведена оценка микромеханических свойств - микротвердости, хрупкой микропрочности, микрохрупкости, трещиностойкости, установлена их корреляция от состава. Показано, что оптимальными прочностными характеристиками обладают твердые растворы на основе диборида хрома.

Проведенные исследования высокотемпературного окисления материалов композиций СгВ2-51 и СгВ:-Сг8Ь позволили установить повышение окалиностойкости композиционных материалов на основе диборида хрома с участием кремния или дисилицида хрома (в большей степени ) тем заметнее, чем большим содержанием кремния или дисилицида хрома характеризуется материал.

Исследование абразивных свойств оценивали по режущей способности и относительной износостойкости.

Полученные данные дают основание рекомендовать их в качестве основы при разработке абразивных и высокоизносостойких композиций.

В седьмой главе приведены данные о практической реализации результатов работы.

Проведены опробование порошков системы СтВ?^ в качестве компонентов сверхтвердых композиционных материалов (СКМ) на основе нитрида бора.(Акт испытаний сверхтвердого композиционного материала, г. Ногинск, Московская обл., предприятие п/я В-8528, 05.08.88г.).

Проведены производственные испытания суперфинишных брусков из композиционных материалов СгВ2+10мол.%51 и СгВ2+10мол.%Сг512 на Волжском подшипниковом заводе АО "ВПЗ-15". Стойкость опытных брусков в 3...6 раз выше серийного инструмента, применяемого на заводе. (Акт испытании от 24.12.90 г.).

Акт производственных испытаний приведен в приложении.

ВЫВОДЫ

1. Изучен процесс высокотемпературного твердофазного взаимодействия в системах СгВ2-31 и СгВ:-Сг512 в широком концентрационном интервале (содержание и СгБь в композициях от 1 до 50мол.%). Установлены закономерности структурных и фазовых превращений, происходящих в процессе получения твердых растворов. Установлено образование твердых растворов с ограниченной растворимостью.

2. При высокотемпературном твердофазном взаимодействии композиции СгВ2-СгЗь происходит образование твердого раствора на основе диборида хрома при замещении кремнием бора СгВ2.х5ц. Принимая во внимание сложные диффузионные процессы в композиции СгВг-СгБь, гексагональная кристаллическая решетка твердого раствора диборида хрома рассмотрена с позиций ее преобразования в ромбоэдрическую систему. Установлена зависимость угла ромбоэдра кристаллической решетки при формировании твердого раствора от концентрации дисилишш хрома в композиции СгВ2-СгЗь.

3. При высокотемпературном твердофазном взаимодействии композиции СгВ2-51 происходит образование твердого раствора на основе диборида хрома как при замещении кремнием бора СгВ;.^^, гак и при замещении-кремнием хрома Сг).х5У32. Изменение механизма образования твердого раствора подтверждено данными о фазовом составе композиций и изменениями параметров кристаллической решетки твердого раствора диборида хрома, в частности, угла ромбоэдра.

4. Методами рентгеноструктурного и микрорентгено-спехтрального анализов впервые определены границы растворимости кремния в твердых растворах систем СтВ;-5? и СгВ2-СгЗь. Насыщение твердого раствора происходит до концентрации кремния 0,5%.Физическими методами исследования подтверждено образование тройной фазы Сг551зВ с преимущественным расположением ее в области мсжзеренных границ. Доказана экспериментально превалирующая роль кремния в диффузионных процессах, протекающих в системах СгВ2-31 и СгВгСгБЬ.

5.. Впервые экспериментально установлено при высокотемпературном твердофазном взаимодействии (спекании) в системе Сг-Бь В образование многофазной контактной зоны, объясняющееся процессами обратной диффузии. Разработана физическая .модель механизма высокотемпературных твердофазных превращений в системе Сг-БьВ, описанная системой математических зависимостей.

6. Определены режимы прессования и спекания порошковых композиционных материалов СгВ;-51 и СгВ2-Сг5к явившиеся основой при разработке технологических процессов получения компактных изделий.

7. Изучены микромеханические свойства композиционных материалов СгВ2-51 и СгВ;-Сг5[2 в широком концентрационном интервале составов. Установлена зависимость между микротвердостью, хрупкой микропрочностью, микрохрупкостью материалов. Показано, что оптимальными прочностными характеристиками обладают твердые растворы на основе диборида хрома. Изучено поведение композиций СгВ2-5' и СгВг-СгБь при высоких температурах на воздухе. Установлено повышение окалиностойкости в области твердых растворов.

8. Определены эксплуатационные свойства композиций СгВ2-51 и СгВ;-Сг512: режущая способность и износостойкость.' Показана четкая закономерность изменения показателя режущей способности от состава материала. По показателю относительной износостойкости композиционные материалы СгВ2+10мол.%51 и СгВ2+1Омол,%СгБь находятся в пределах традиционных абразивных материалов: карбида кремния и электрокорунда.

9. На основании комплекса физико-химических и механических исследований композиционных материалов показана возможность использования их в качестве основы при разработке абразивных и высокоизносостойких композиций. Композиционный материал на основе диборида хрома опробован для изготовления абразивного инструмента -суперфинишных брусков и прошел испытания на Волжском подшипниковом заводе (АО "ВПЗ-15").

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. А.с.№ 1084651 СССР, МКИ С01КЧ/28. Способ подготовки образца для исследования / Гришин Я.В., Паули И.В., Файн Э.Г. И БИ, 1984. №13.

2. А.с. №1222521 СССР, МКИ В2403/34. Способ пропитки абразивного инструмента / Гришин Я.В., Сиротин В.П., Паули И.В.. Романец И.И. // БИ," 1986, №13.

3. А.с. №1677517 СССР, 601В15/00. Способ рентгеноспектрального анализа качества абразивов поверхности / Гришин Я.В., Паули И.В. // БИ, 1991, №34.

4. Гришин Я.В., Паули И.В. Устройство для электростатической защиты светового объектива микроанализатора МАР-2 // Заводская лаборатория. М.. 1981, №>11, С.43.

5. Гришин Я.В., Паули И.В. Микрорентгеноспектральные исследования однородности композиционных материалов / В сб.тр. IV научной конференции. Методы получения, свойства и области применения тугоплавких карбидов и сплавов на их основе. Киев, 1983. С. 116-118.

6. Паули И.В. Мнкромеханические свойства материалов на основе диборида хрома / Сб. науч. тр.: Бориды. Киев, 1990. С.45-47.

7. Паули И.В., Давлсчина Л.Р. Режущая способность: Обзорная информация ВНИИТЭМР // Технология и оборудование обработки металлов резанием. М., 1991, С.7-8,

8. Серебрякова Т.И., Паули И.В. О взаимодействии диборида хрома с кремнием при высоких температурах // Порошковая металлургия. Киев. 1993, №2, С.59-64.

9. Серебрякова Т.И., Паули И.В. О взаимодействии диборида хрома с дисилицидом хрома при высоких температурах // Порошковая металлургия. Киев, 1994, №5, С.62-66.

10. Надеева И.В., Серебрякова Т.И. Микрорентгеноспектральные исследования твердых растворов системы Сг-В-Б! // Физика твердого тела. М., 1998, депонирование.

Подписано в печать 18.11.98г. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Гарнитура Times New Roman. Усл.печ. л. 1,16. Уч.юд. л. 1,25. Тираж 70 экз. Заказ 1347

Волжский инженерно-строительный инспггут

Волгоградской государственной архитектурно-строительной академии 404130, г.Волжский, пр. Ленина, 74

ТОО»Полиграфист», 404130, г.Волжский, пр. Ленина, 72