Influence of the nano-WC content and Sintering Temperature on the Phase Composition of Hard Alloys in the System TiC–WC–VC–NiCr

С. Пукас; Л. Зінько; Н. Герман; Р. Гладишевський; І. Коваль; Л. Бодрова; Г. Крамар; С. Мариненко

doi:10.15330/pcss.21.3.496-502

Автор(и)

С. Пукас Львівський національний університет імені Івана Франка
Л. Зінько Львівський національний університет імені Івана Франка
Н. Герман Львівський національний університет імені Івана Франка
Р. Гладишевський Львівський національний університет імені Івана Франка
І. Коваль Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Л. Бодрова Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Г. Крамар Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
С. Мариненко Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.21.3.496-502

Ключові слова:

твердий сплав, нано WC, рентгенівська порошкова дифракція, фазовий склад

Анотація

Методом рентгенівського фазового аналізу досліджено вплив вмісту WC і температури спікання, як основного технологічного чинника, на фазовий склад сплавів TiC–xWC–5VC–18NiCr. Встановлено, що основними фазами у досліджуваних сплавах є тетрарна фаза (Ti,V,W)C і твердий розчин Cr в Ni зі структурами типу NaCl. Залежно від розміру частинок легуючого WC, металева зв’язка описується формулою Ni_0,75Cr_0,25 (для нано WC) або Ni_0,5Cr_0,5 (для дрібнодисперсного WC). У сплавах, легованих дрібнодисперсним WC, виявлено також елементарний Сr і сліди фаз Cr₃C₂ та Cr₂₃C₆. При збільшенні вмісту нано-розмірного WC і підвищенні температури спікання розчинність W в (Ti,V)C зростає. Фазу W₂C, при умовах дослідження, не виявлено.

Посилання

A. Laptiev, Z. Pakiela, O. Tolochyn, T. Brynk, J. Alloys Compd. 687, 135 (2016) (doi: 10.1016/j.jallcom.2016.05.343).

Z. Fu, J.H. Kong, S.R. Gajjala, R. Koc, J. Alloys Compd. 751, 316 (2018) (doi: 10.1016/j.jallcom.2018.04.124).

S. Yi, H. Yin, J. Zheng, D.F. Khan, X. Qu, Comput. Mater. Sci. 79, 417 (2013) (doi: 10.1016/j.commatsci.2013.06.031).

Y. Xu, Y. Zhang, S. Z. Hao, O. Perroud, C. Dong, Appl. Surf. Sci. 279, 137 (2013) (doi: 10.1016/j.apsusc.2013.04.053).

J. Pötschke, T. Gestrich, V. Richter, Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 72, 117 (2018) (doi: 10.1016/j.ijrmhm.2017.12.016).

D.V. Suetin, N.I. Medvedeva, J. Alloys Compd. 681, 508 (2016) (doi: 10.1016/j.jallcom.2016.04.279).

I. Konyashin, L.I. Klyachko, Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 49, 9 (2015) (doi: 10.1016/j.ijrmhm.2014.08.011).

F.F. Mammadov, IFAC-PapersOnLine 51(30), 641 (2018) (doi: 10.1016/j.ifacol.2018.11.231).

J. Sun, J. Zhao, Z. Li, X. Ni, A. Li, Ceram. Int. 43(2), 2686 (2017) (doi: 10.1016/j.ceramint.2016.11.086).

L. Bodrova, G. Kramar, I. Koval, V. Sushynskyi, S. Marynenko, V. Bukhta, Euromat 2011 (European Congress on Advanced Materials and Processes) (Montpellier 2 Univ., Montpellier, France, 2011), p. 1408.

V.I. Sushynskyi, H.M. Kramar, Ye.O. Isaiev, Specificity of Polycarbide Sintering Based on Hard Alloys with Fine- and Nano-sized Binder (Publishing Center of “Polytechnica” of Igor Sikorsky KPI, Kyiv, Ukraine, 2011).

S. Naboychenko, N.A. Yefimov, Handbook of Non-Ferrous Metal Powders: Technologies and Applications, Second Edition (O.D. Neikov (Ed.), Elsevier, Amsterdam, 2019).

N. Alharbi, K. Benyounis, L. Looney, J. Stokes, Synthesis and Properties of Nanostructured Cermet Coatings, In: Reference Module in Materials Science and Materials Engineering, (Elsevier, Amsterdam, 2018) (doi: 10.1016/B978-0-12-803581-8.10179-1).

A. Rajabi, M.J. Ghazali, Ceram. Int. 43(16), 14233 (2017) (doi: 10.1016/j.ceramint.2017.07.171).

J. Xiong, Z. Guo, B. Shen, D. Cao, Materials & Design 28(5), 1689 (2007) (doi: 10.1016/j.matdes.2006.03.005).

H.M. Kramar, L.H. Bodrova, M.M. Prokopiv, S.Yu. Marynenko, 18 Plansee seminar 2013 – International Conference on Refractory Metals and Hard Materials (Plansee SE, Reutte, Austria, 2013), p. 146.

O.V. Mul, I.V. Koval, L.G. Bodrova, H.M. Kramar, Euro PM2015 Proceedings: Hard Materials - Processing, 4 p. (2015).

Y. Sun, W. Su, H. Yang, J. Ruan, Ceram. Int. 41(10), 14482 (2015) (doi: 10.1016/j.ceramint.2015.07.086).

A. Klimpel, L.A. Dobrzański, A. Lisiecki, D. Janicki, J. Mater. Process. Technol. 164-165, 1068 (2005) (doi: 10.1016/j.jmatprotec.2005.02.198).

T. Li, Q. Li, J.Y.H. Fuh, P.C. Yu, C.C. Wu, Mater. Sci. & Eng. A 430(1-2), 113 (2006) (doi: 10.1016/j.msea.2006.05.118).

M.F. Morks, Y. Gao, N.F. Fahim, F.U. Yingqing, Mater. Lett. 60(8), 1049 (2006) (doi: 10.1016/j.matlet.2005.10.073).

H. Okamoto, Desk Handbook: Phase Diagrams for Binary Alloys (American Society for Metals, Materials Park, Ohio, USA, 2000).

V.Z. Kublii, T.Ya. Velikanova, Powder Metall. Met. Ceram. 43, 630 (2004) (doi: 10.1007/s11106-005-0032-3).

A.I. Gusev, A.S. Kurlov, JETP Lett. (2007) (doi: 10/1134/s0021364007010079).

F.I. Chaplygin, Tungsten carbides (state diagram, crystal and electronic structure of structural phases of the W–C system) (2012) (www.kamet.com.ua/attachments/article/74/kv_1_2_1.pdf).

R.E. Gladyshevskii, Methods to Determine Crystal Structures. Textbook (Publishing Centre of Ivan Franko National University of Lviv, Lviv, Ukraine, 2015).

P. Villars, K. Cenzual (Eds.), Pearson’s Crystal Data. Crystal Structure Database for Inorganic Compounds, Release 2015/16 (ASM International, Materials Park, Ohio, USA, 2015).

R.A. Young (Ed.), The Rietveld Method (Oxford University Press, Oxford, United Kingdom, 1995).

R.A. Young, A. Sakthivel, T.S. Moss, C.O. Paiva-Santos, J. Appl. Crystallogr. 28, 366 (1995).

P. Villars, K. Cenzual, J.L.C. Daams, F. Hulliger, H. Okamoto, K. Osaki, A. Prince, S. Iwata, Pauling File. Inorganic Materials Database and Design System. Binaries Edition (Crystal Impact (Distributor), Bonn, Germany, 2001).

L. Bodrova, H. Kramar, Ya. Kovalchuk, S. Marynenko, I. Koval, Sci. J. Riga Techn. Univ. 57, 35 (2018).