СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 6

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 14

1.1. Смешивание порошковых многокомпонентных смесей 14

1.2. Способы формования порошковых материалов 17

1.3. Способы спекания порошковых материалов 20

1.4.

1.5. Термическая обработка порошковых сталей 26

1.6. Выводы 40

2. МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ 42 ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Характеристики используемых порошков 42

2.1.1. Характеристики железного порошка и легирующих 42

компонентов

2.1.2. Характеристики наноразмерных добавок 44

2.2. Оборудование, оснастка и технология изготовления образцов 46

2.2.1. Смешивание исходных материалов 46

2.2.2. Прессование образцов 47

2.2.3. Спекание заготовок 48

2.2.4. Закалка спеченных образцов 49

2.2.5. Проведение отпусков 49

2.2.6. Проведение термоциклической обработки 50

2.3. Оборудование и методики изучения свойств и структуры 50

порошковых материалов

2.3.1. Определение гранулометрического состава 5 0

2.3.2. Определение насыпной плотности 5 0

2.3.3. Определение текучести 52

2.3.4. Определение относительной плотности и пористости 52

2.3.5. Определение твердости 53

2.3.6. Испытания на растяжение 5 4

2.3.7. Испытания на изгиб 5 5

2.3.8. Микроструктурный анализ 5 6

2.3.9. Электронная микроскопия, локальный 5 7

микрорентгеноспектральный анализ и фрактографическое исследование

2.3.10. Рентгенофазовый анализ 5 8

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСЕЙ, 60

ПРЕССОВАНИЯ И СПЕКАНИЯ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ

ПОРОШКОВЫХ СТАЛЕЙ С НАНОЧАСТИЦАМИ Ni и NiO

3.1. Исследование процесса смешивания шихты 60

3.2. Исследование процесса прессования 80

3.3. Исследование процесса спекания 82

3.4. Исследование структуры образцов низколегированных сталей с 89 нанодобавками никеля и оксида никеля

3.5.

3.6 Выводы 97

4. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ 98

НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ С НАНОРАЗМЕРНЫМИ

ЧАСТИЦАМИ Ni и NiO

4.1. Определение твердости 98

4.2. Определение прочности при изгибе и при растяжении 100

4.3. Определение пластичности 104

4.4. Выводы 107

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ПОРОШКОВЫХ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ С НАНОРАЗМЕРНЫМИ ДОБАВКАМИ Ni и NiO

109

5.1. Исследование влияния режимов закалки на структуру и 109 свойства порошковых низколегированных сталей с наноразмерными добавками Ni и NiO

5.1.1. Определение оптимальных режимов закалки 109

порошковых низколегированных сталей с наноразмерными добавками Ni и NiO

5.1.2. Исследование микроструктуры и изломов закаленных 112 сталей

5.1.3. Результаты рентгенофазового анализа закаленных 114

образцов

5.2. Определение оптимальных режимов отпуска порошковых 118

низколегированных сталей с наноразмерными добавками Ni и

NiO

5.3. Изучение структуры порошковых низколегированных сталей с 122 наноразмерными добавками Ni и NiO после термической обработки

5.4. Исследование влияния режимов термоциклической обработки 129 на структуру и свойства низколегированных сталей с наноразмерными добавками Ni и NiO

5.4.1. Механические свойства образцов порошковых 131

низколегированных после ТЦО

5.4.2. Исследование микроструктуры и изломов образцов

низколегированных сталей после ТЦО 133

5.5. Выводы 135

6. ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ 137

ИССЛЕДОВАНИЙ

Общие выводы 144

Литература 146

Приложения 158