Исследование композиционных порошков “силицид титана – титан” и покрытий, полученных с их применением
Исследование синтезированных композиционных порошков “силицид титана – титан” возможности их применения для наплавки функциональных покрытий, также в исследовательской работе рассмотрены вопросы, касающиеся социальной ответственности и финансового менеджмента ресурсоэффективности и ресурсосбережения.
Реферат…………………………………………………………………………7
Введение………………………………………………………………………10
1. Литературный обзор………………………………………………………12
1.1. Система «титан – кремний»…………………………………………12
1.2. СВС (самораспространяющийся высокотемпературный
синтез)………………………………………………………………..16
1.3. Спекание……………………………………………………………..19
1.4. Электронно-лучевая наплавка………………………………………21
2. Материалы и методы……………………………………………………..26
2.1. Описание используемых экспериментальных методик и
материалов……………………………………………………………26
3. Результаты исследований………………………………………………..30
3.1. Результаты исследования синтезированных порошков Ti5Si3-Ti..30
3.2. Исследование спекания синтезированных порошков Ti5Si3-Ti….34
3.3. Результаты исследования наплавленных покрытий Ti5Si3-Ti……37
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение……………………………………………………….40
4.1. Введение……………………………………………………………..41
4.2. Потенциальные потребители результатов исследования…………41
4.3. Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения………………………….43
4.4. SWOT – анализ………………………………………………………45
4.5. Инициация проекта………………………………………………….48
4.5.1. Цели и результаты проекта…………………………………..48
4.5.2. Организационная структура проекта………………………..50
4.5.3. Ограничения и допущения проекта………………………….51
4.5.4. Сырье, материалы, комплектующие изделия………………52
4.5.5. Затраты на специализированное оборудование……………53
4.5.6. План проекта………………………………………………….54
4.5.7. Оценка готовности проекта к коммерциализации…………55
5. Социальная ответственность…………………………………………….58
5.1. Введение……………………………………………………………..60
5.2. Техногенная безопасность………………………………………….60
5.2.1. Анализ вредных факторов производственной среды………60
5.2.1.1. Шум……………………………………………………61
5.2.1.2. Вредные вещества……………………………………62
5.2.1.3. Микроклимат…………………………………………63
5.2.1.4. Освещение на рабочем месте………………………..64
5.2.1.5. Расчет общего равномерного освещения……………66
5.2.2. Анализ опасных факторов производственной среды………69
5.2.2.1. Электрический ток…………………………………..69
5.2.2.2. Пожаробезопасность…………………………………71
5.2.3. Региональная безопасность…………………………………..72
5.2.4. Организационные мероприятия обеспечения
безопасности…………………………………………………………73
5.2.5. Особенности законодательного регулирования проектных
решения………………………………………………………………74
5.2.6. Безопасность в чрезвычайных ситуациях…………………..75
Основные результаты и выводы по исследовательской работе………..…77
Список используемой литературы…………………………………………78
Список публикаций………………………………………………………….82
Приложение А (раздел на иностранном языке)……………………………83
Технология получения металлических порошков использовалась
людьми еще в древние времена. Во времена бронзового века люди научились
получать и использовать для получения изделий порошки золота и меди, а
также применять горячую ковку порошковой массы. Этот опыт был
использован около 5 тыс. лет назад для изготовления орудий труда и
вооружения. В 20-м веке растущие потребности в таких изделиях, как
тугоплавкие нити накаливания, меднографитовые токосъемные щетки и т.д.,
возродили интерес к порошковой металлургии, позволяющей получать
материалы и изделия, которые невозможно получить по технологиям
традиционной металлургии, основанной на литье. Продукция современной
порошковой металлургии включает материалы со специфическими
свойствами и с широкой областью применения (дисперсно- упрочненные,
фрикционные, антифрикционные, износостойкие, высокопористые и др.).
Большинство из вышеперечисленных материалов имеет сложный фазовый
состав и структуру и относится к классу композиционных материалов.
Композиционные материалы получили широкое применение в
различных областях промышленности благодаря возможности управления
физическими и химическими свойствами на всех этапах производства
изделий. Металломатричные композиты и покрытия на их основе, состоящие
из твердых соединений (TiC, TiB, WC или Ti5Si3) скрепленных относительно
мягкой и вязкой металлической связкой (Ti, Fe, Co, Ni), обладают высокими
параметрами твердости, износостойкости и коррозионностойкости,
необходимыми для работы в условиях агрессивных сред и интенсивных
абразивных нагрузок, которые могут наблюдаться при высокоскоростной
металлообработке, при эксплуатации деталей машин аграрной, горной и
нефтегазовой отраслей [1-3].
На сегодняшний день композиционные порошковые материалы всё
чаще используются в промышленности, приходя на замену дорогим сплавам,
поскольку, при значительно более низкой цене, материалы на основе
композиционных порошков обладают уникальным сочетанием твердости,
прочности, пластичности и износостойкости при абразивном износе и в
контактных парах.
Одно из применений порошковых материалов, актуальное на
сегодняшний день – аддитивные технологии. Основу существующих на
сегодняшний день порошков для аддитивных технологий составляют
порошки чистых металлов и простых сплавов, а порошков, позволяющих
«печатать» композиционные изделия катастрофически мало [4].
Целью настоящей работы было получить и исследовать
композиционные порошки системы «Ti5Si3 + Ti» с различным содержанием
титановой связки, а также покрытий полученных электронно-лучевой
наплавкой на их основе. Объемные материалы этой системы характеризуются
более высокими значениями механических и теплофизических свойств по
сравнению с чистым титаном, обладают стойкостью к окислению при высоких
температурах, благодаря чему применяются в качестве защитных покрытий
нагревательных элементов и теплоотводов.
В работе были поставлены следующие задачи:
• Отработка технологии получения композиционных порошков Ti5Si3 + Ti
методом СВС (самораспространяющийся высокотемпературный
синтез);
• Исследование характеристик синтезированных порошков Ti5Si3 + Ti
(морфология и средний размер силицидных включений, микроструктура
и фазовый состав, внутри частичная пористость и т.п.);
• Анализ спекаемости синтезированных порошков Ti5Si3 + Ti с
максимальным содержанием титановой связки (степень уплотнения,
изменение микроструктуры и остаточной пористости после спекания);
• Получение покрытий из полученных порошков Ti5Si3 + Ti с помощью
электронно-лучевой наплавки и исследование их свойств (структура,
износ, микротвердость и т.п.).
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.6 (30 отзывов)
4.4 (93 отзыва)
4.2 (6 отзывов)
5 (145 отзывов)
0 (13 отзывов)
4 (15 отзывов)
4.9 (66 отзывов)
4.2 (13 отзывов)
4.5 (330 отзывов)
