vestiftИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series1561-83582524-244XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8358-2019-64-3-275-285vestift-452Research ArticleМАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ, МЕТАЛЛУРГИЯMATERIALS SCIENCES AND ENGINEERING, METALLURGYПолучение износостойких материалов методом СВС-литья с применением центробежных силProducing wear-resistant materials by SHS-casting with the application of centrifugal forcesКлубовичВ. В.KlubovichV. V.

Клубович Владимир Владимирович – академик Национальной академии наук Беларуси, доктор технических наук, профессор, заведующий лабораториейпластичности, Белорусский национальный технический университет

пр. Независимости, 65, 220013, Минск;

главный научный сотрудник, Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси

ул. Академика Купревича, 10, 220141, Минск

Vladimir V. Klubovich – Academician of the National Academy of Sciences of Belarus, D. Sc. (Engineering), Professor, Head of the Laboratory of Plasticity, Belarusian National Technical University

65, Nezavisimosti Ave., Minsk 220013;

Chief Researcher, Physical-Technical Institute of the National Academy of Sciences of Belarus

10, Academician Kuprevich Str., Minsk 220141

v_klubovich@tut.byКулакМ. М.KulakM. M.

Кулак Михаил Михайлович – кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории физики металлов

пр. Генерала Людникова, 13, Витебск, 210009

Mikhail M. Kulak – Ph. D. (Engineering), Senior Researcher, Laboratory of Metal Physics

13, General Ludnikov Ave., Vitebsk 210009

mmk_vit@tut.byСамолетовВ. Г.SamolyotovV. G.

Самолетов Владимир Григорьевич – кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории физики металлов

пр. Генерала Людникова, 13, Витебск, 210009

Vladimir G. Samolyotov – Ph. D. (Engineering), Senior Researcher, Laboratory of Metal Physics

13, General Ludnikov Ave., Vitebsk 210009

vladpilot53@tut.byХинаБ. Б.KhinaB. B.

Хина Борис Борисович – доктор физико-математических наук, доцент, главный научный сотрудник, Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси

ул. Академика Купревича, 10, 220141, Минск;

профессор, Белорусская государственная академия авиации

ул. Уборевича, 77, 220096, Минск

Boris B. Khina – D. Sc. (Physics and Mathematics), Associate Professor, Chief Researcher, Physical-Technical Institute of the National Academy of Sciences of Belarus

10, Academician Kuprevich Str., 220141, Minsk;

Professor, Belarusian State Aviation Academy

77, Uborevich Str., 220096, Minsk

khina@tut.byБелорусский национальный технический университет; Физикo-технический институт Национальной академии наук БеларусиBelorussian National Technical University; Physical-Technical Institute of the National Academy of Sciences of BelarusИнститут технической акустики Национальной академии наук БеларусиInstitute of Technical Acoustics of the National Academy of Sciences of BelarusФизикo-технический институт Национальной академии наук Беларуси; Белорусская государственная академия авиацииPhysical-Technical Institute of the National Academy of Sciences of Belarus; Belarusian State Academy of Aviation201902102019643275285Copyright © Клубович В.В., Кулак М.М., Самолетов В.Г., Хина Б.Б., 20192019Клубович В.В., Кулак М.М., Самолетов В.Г., Хина Б.Б.Klubovich V.V., Kulak M.M., Samolyotov V.G., Khina B.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/452

Работа посвящена проблеме получения твердых износостойких материалов методом СВС-литья с применением центробежных сил. Разработано устройство для центробежного СВС-литья и составы исходной реакционной шихты на основе железа. Создана и реализована на практике технология получения покрытий, материалов и конечных изделий с неоднородным распределением упрочняющих частиц по объему образца. Исследована микроструктура и фазовый состав синтезированного материала с неоднородным распределением упрочняющих частиц. В синтезированном материале реализован принцип Шарпи: в относительно мягкой основе распределены твердые дисперсные частицы карбидов, что обеспечивает высокую износостойкость. Методом СВС-литья были изготовлены заготовки для измерительных калибров типа «пробка», которые успешно прошли производственные испытания на ОАО «ВИЗАС». Испытания показали, что твердость всех синтезированных образцов находится в интервале 63–68 HRC; количество измерений на 1 мкм износа на диаметре 15 мм составляет 2500–2700. Таким образом, использование разработанного метода позволило существенно (в 1,5–2 раза) повысить срок службы измерительного инструмента.

The paper is devoted to the problem of producing hard, wear-resistant materials by SHS-casting using centrifugal forces. We have developed a device for centrifugal SHS casting and initial compositions of the reactive iron-base charge. A technology for producing coatings, materials and final products with a non-uniform distribution of strengthening particles over the specimen volume has been developed and tested in industrial conditions. The microstructure and phase composition of the synthesized material with a non-uniform distribution of reinforcing particles is studied. The synthesized material implements the Charpy principle: dispersed hard carbide particles are distributed in a relatively soft matrix, which ensures high wear resistance. By means of SHS casting, billets were obtained for producing a measurement instrument, namely a plug-type gauge, which successfully passed industrial tests at OJSC “VIZAS”. The tests shown that the hardness of all synthesized samples was in the range from 63 to 68 HRC and the number of measurements per 1 micron of wear on a diameter of15 mm was 2500 to 2700. Hence, the developed method made it possible to significantly increase the service life of the measuring tool: by a factor of 1.5 to 2.

самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС)центробежные силыструктураизносостойкостьself-propagating high-temperature synthesis (SHS)centrifugal forcesstructurewear resistanceReferencesКонцепция развития самораспространяющегося высокотемпературного синтеза как области научно-технического прогресса. – Черноголовка: Территория, 2003. – 368 с.The Concept of Development of Self-Propagating High-Temperature Synthesis as a Field of Scientifc and Technological Progress. Chernogolovka, Territoria Publ., 2003. 368 p. (in Russian).Перспективные материалы и технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза: учеб. пособие / Е.А. Левашов [и др.]. – М.: Изд. дом МИСиС, 2011. – 377 с.Levashov E. A., Rogachev A. S., Kurbatkina V. V., Maksimov Yu. M., Yukhvid V. I. Promising Materials and Technologies for Self-Propagating High-Temperature Synthesis: A textbook. Moscow, MISiS Publ. House, 2011. 377 p. (in Russian).Каратасков, С.А. Закономерности и механизм горения плавящихся гетерогенных систем в поле массовых сил / С. А. Каратасков, В.И. Юхвид, А.Г. Мержанов // Физика горения и взрыва. – 1985. – №6. – С. 41–43.Karataskov S. A., Yuhvid V. I., Merzhanov A. G. Regularities and mechanism of combustion of melting heterogeneous systems in a mass force feld. Combustion, Explosion, and Shock Waves, 1985, vol. 21, no. 6, pp. 687–689. https://doi.org/10.1007/BF01463672.Formation of composition macro- and microstructures of SHS cast composite materials based on carbides with an intermetallic binder / V. A. Gorshkov [et al.] // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. – 2004. – Vol. 13, № 1. – P. 23–30.Gorshkov V. A., Yukhvid V. I., Sachkova N. V., Ignatieva T. I. Formation of composition macro- and microstructures of SHS cast composite materials based on carbides with an intermetallic binder. International Journal of Self-Propagating High Temperature Synthesis, 2004, vol. 13, no. 1, pp. 23–30.Merzhanov, A.G. Fluid dynamics phenomena in processes of self-propagating high-temperature synthesis / A. G. Merzhanov // Combust. Sci. Technol. – 1995. – Vol. 105, №4–6. – P. 295–325. https://doi.org/10.1080/00102209508907756Merzhanov A. G. Fluid dynamics phenomena in processes of self-propagating high temperature synthesis. Combustion Science and Technology, 1995, vol. 105, no. 4–6, pр. 295–325. https://doi.org/10.1080/00102209508907756Миркин, Л.И. Рентгеноструктурный контроль машиностроительных материалов: справочник / Л.И. Миркин. – М.: Машиностроение, 1979. – 134 с.Mirkin L. I. X-Ray Control of Engineering Materials: A reference book. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1979. 134 p. (in Russian).Комаров, О.С. Особенности механизма изнашивания высокохромистого чугуна / О. С. Комаров, О.А. Сусина, В. М. Садовский // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук. – 2000. – №1. – С. 19–22.Komarov O. S., Susina O. A., Sadovskii V. M. Features of the wear mechanism of high-chromium cast iron. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya fzika-technichnych navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series, 2000, no. 1, pр. 19–22 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.