(495) 935-76-76

Литература

Доклад "О наноструктурных материалах в цветной металлургии"

А.К. Николаев (ОАО "Институт Цветметобработка") и С.А. Костин ("СК Холдинг")

Принятый критерий структурной наноразмерности металлических материалов связан с их геометрическими параметрами как исходных, например, порошков, так и уже изготовленных изделий по той или иной технологии. Условленно, что за наноматериалы следует принимать такие, величина микрозерна в которых была бы по форме вполне определенной (высокоугловая разориентировка) или фазовые составляющие в них не должны превышать 200 нм хотя бы в одном направлении (1нм = 10-9м).
Естественно, что и технологии, обеспечивающие получение наноматериалов, стали сопровождать приставкой «нано». В настоящее время к основным нанотехнологиям, распространенным в цветной металлургии, следует отнести следующие:  

  • доведение размеров порошков до наноразмеров (исходных материалов основы, и особенно легирующих компонентов и фазовых композиций – порошковая металлургия);
  • получение фольги и лент с помощью контролируемой скорости охлаждения при их кристаллизации;
  • использование методов интенсивной пластической деформации литых и порошковых заготовок (равноканальное угловое прессование, кручение под гидростатическим давлением, знакопеременный изгиб и др.);
  • совершенствование микроструктуры и создания новых материалов на основе эффектов дисперсионного твердения и дисперсного упрочнения (нанофазность).

В цветной металлургии пока наиболее широко проводятся исследования и уже достигнуты ощутимые результаты в этой области на меди и алюминии и композициях на их основе, будь то модельные материалы или реальные изделия.
Миниатюризация или даже возможность создания новых совершенных изделий, приборов, устройств с применением наноструктурных материалов, обладающих заданным сочетанием свойств – важнейшая решаемая проблема современной промышленности, но далеко не единственная.
В настоящее время практически ни одним из перечисленных выше «наноприёмов» нельзя решить проблему крупногабаритных или длинномерных изделий.  Сюда относятся кристаллизаторы непрерывного литья и бандажи для получения аморфных и наноструктурных лент, электроды и контроэлектроды некоторых типов для контактной и стыковой сварки, радиаторы и составные теплообменные части реактивных двигателей, жаропрочные проводники электрического тока и кабели, износостойкие троллеи и т. д. Сюда же можно отнести  и реставрацию изделий машиностроения с применением оплавления присадочных материалов и любую сварку плавлением.
Остается за пределами многих из перечисленных «наноизысков» и проблемы повышения качества и рентабельности производства проката на заводах ОЦМ. Например, горячая прокатка высокооловянных бронз или холодная – алюминиевых.
Решительно отвергая уже довольно широко озвученное мнение некоторых специалистов о бесперспективности синтеза новых сплавов на основе использования ранее известных теоретических основ и методов упрочнения металлических материалов, институт «Цветметобработка» успешно решает эти задачи с помощью разработки и практической реализации в промышленном масштабе новых дисперсионно твердеющих сплавов, используя модифицирующее влияние многослойных фуллереновых наноструктур на фазовый состав медных сплавов, морфологию выделений фазовых составляющих, образование новых карбидных фаз-упрочнителей с  Nb, Cr, Si, Ni.
Кроме того, в дополнение к перечисленному, в частности, разработаны технологии, совмещающие горячую пластическую деформацию с закалкой и старение с теплой деформацией или  с кратковременным нагревом под пайку, рабочая температура которой превышает таковую для обычного старения.
Для низколегированных медных сплавов реализуется теория необходимости создания многофазных дисперсионно твердеющих сплавов, где каждая из образующихся в сплаве фаз «несёт ответственность» за свою температурную область его упрочнения (эстафетное или каскадное упрочнение). Отсюда повышение жаропрочности, температурно-временных параметров эксплуатации и некоторых других физических и механических свойств. Подобное касается как конструкционных, так и проводниковых сплавов.
Созданы новые дисперсионно твердеющие медные сплавы на базе сплавов, упрочняемых обычно  холодной деформацией, когда варьированием режимами термической и термомеханической обработки достигается измельчение их макроструктуры, изменение характера распределения фазовых составляющих и ликвационных процессов в системе, повышение технологичности металлургического производства полуфабрикатов.
Не исключается, что при дальнейших исследованиях наноструктурных материалов будет учитываться эффект инициирования интенсивной пластической деформацией перехода двухфазных сплавов в пересыщенный твердый раствор и его последующий распад при нагреве, возврат в равновесное состояние с помощью выделений фазовых составляющих и их коалесценции с температурой. Поскольку распад твердого раствора происходит до начала роста зерен, можно ожидать обеспечения довольно высокой прочности материалов.



список литературы

новости

15.04.2013

В прокатном цехе Кировского завода по обработке цветных металлов близки к завершению работы по механомонтажу оборудования установки горизонтального непрерывного отжига особо тонких лент .

26.03.2013

Кировский завод по обработке цветных металлов усовершенствовал технологию изготовления медной ленты, предназначенной для кровельных работ предприятий стройиндустрии.

23.02.2013

Распродажа готовой продукции со склада в М.О.!!!

01.02.2013

Приглашаем дилеров / представителей в городах России к сотрудничеству...

© ООО «СК Металл», 2007-2014
Все права защищены