О влиянии доли карбида титана на образование наноструктур в твердых сплавах (Al2O3 и TiC) при разном их соотношении

Abstract

На примере исследования влияния доли компонент в твердом сплаве, содержащем Al2O3 и TiC при разных соотношениях доли компонент, определены объемы наноструктур, которые реализуются при действии ряда ионов (бор, азот, цирконий, гафний). Получены условия (соотношения компонент), при которых реализуются минимальные размеры зерна, т. е. поверхность твердого сплава имеет наилучшие физико-механические характеристики при 50Al2O3 и 50TiC. Показано, что при обработке чистого Al2O3 и TiC можно получить и довольно низкие значения размера зерна. При соотношениях компонент 20-80 и 80-20 реализованы большие значения размера зерна, чем в предыдущих случаях. Неравновесные со- стояния тоже можно использовать после исследования физико-механических характеристик твердых сплавов. Показано, что при действии легких ионов (азот) температурные напряжения не достигают необходимых значений для образования наноструктур, а при действии тяжелых ионов (гафний) существует большая вероятность реализации наноструктур при энергии 20 кэВ и незначительная при действии ионов с энергией 200 эВ.

На прикладі дослідження впливу частки компонент у твердому сплаві, що містить Al2O3 і TiC при їх різних співвідношеннях частки компонент, визначено обсяги наноструктур, які реалізуються при дії ряду іонів (бор, азот, цирконій, гафній). Отримано умови (співвідношення компонент), при яких реалізуються мінімальні розміри зерна, тобто поверхня твердого сплаву має найкращі фізико-механічні характеристики при 50Al2O3 і 50TiC. Показано, що при обробленні чистого Al2O3 і TiC так само можна отримати досить низькі значення розміру зерна. При співвідношеннях компонент 20-80 і 80-20 реалізуються великі значення розміру зерна, ніж у попередніх випадках. Нерівноважні стану теж можна використовувати після дослідження фізико-механічних характеристик твердих сплавів. Показано, що при дії легких іонів (азот), температурні напруги не досягають необхідних значень для утворення наноструктур, а при дії важких іонів (гафній) є висока ймовірність реалізації наноструктур при енергії 20 кеВ і незначна при дії іонів з енергією 200 еВ.

The volume of nanostructures that are realized under the action of a number of ions (boron, nitrogen, zirconium, hafnium) is determined using the example of studying the influence of the fraction of components in a solid alloy containing Al2O3 and TiC at their different ratio of the fraction of components. Conditions (component ratios) are obtained for which the minimum grain sizes are realized, i.e., the hard alloy surface has the best physical-mechanical characteristics at 50Al2O3 and 50TiC. It is shown that when processing pure Al2O3 and TiC, it is also possible to obtain rather low grain size values. At the ratios of components 20-80 and 80-20, larger grain sizes are realized than in the previous cases. Nonequilibrium states can also be used after studying the physical and mechanical characteristics of hard alloys. It is shown that under the action of light ions (nitrogen), the temperature stresses do not reach the necessary values for the formation of nanostructures, and under the action of heavy ions (hafnium) there is a high probability of realization of nanostructures at an energy of 20 keV and insignificant under the action of ions with an energy of 200 eV.