Модификация конструкционных материалов при насыщении наночастицами плазмохимического синтеза

Abstract

Определен химический состав нанодисперсных композиций: SiC, TiC, TiN, Ti(CN), AlN, Mg2Si, Mg3N2. Химический состав синтезированных соединений отвечает стехиометрическому составу. Проведен анализ микродифракционных картин частиц, показана принадлежность нанопорошков к твердым кристаллическим телам с металлической связью. Установлено, что частицы карбонитрида титана Ti (CN) имеют гранецентрированную, а частицы карбида кремния (SiC) – гексагональную кристаллическую решетку. Были про-ведены эксперименты по поверхностному модифицированию сталей нанопорошковыми композициями на основе Ti (CN) и SiC. Установлена эффективность применения нанодисперсных композиций при выплавке конструкционных сталей. В результате модифицирования стали 09Г2С нанопорошком Ti (CN) повышены характеристики прочности, пластические свойства и ударная вязкость. Обоснован выбор нанодисперсных порошков карбонитрида титана Ti (CN) фракции менее 100 нм в качестве модификаторов низко-легированных сталей. Получены необходимые критерии выбора нанопорошковых модификаторов: нерастворимость в расплаве, соответствие кристаллических решеток матрице стали, соразмерность с критическим радиусом зародыша аустенита при кристаллизации. Установлен механизм взаимодействия расплава стали со слоем нанодисперсной композиции.