КОБАЛЬТОВЫЕ ТЕРМОХИМИЧЕСКИЕ ПОРОШКИ
Термохимический ультрадисперсный порошок кобальта производится одностадийным термохимическим методом разложения и восстановления солей металлов в соответствии с требованиями технических условий ТУ 1793-010-07622839-2010.
По желанию заказчика порошок может производиться как в соответствии с ТУ, так и по дополнительным требованиям.
Характеристики термохимического порошка кобальта
Наименование параметра | Значение нормы параметра |
Насыпная плотность, г/см3, не более | 0,9 |
Условный размер частиц по Фишеру*, мкм | 0,7-1,6 |
*Дисперсность порошка характеризуется средним диаметром частиц по Фишеру.
Химические свойства термохимического порошка кобальта
Со, не менее, % масс | Содержание элементов, не более % масс | ||||||
99,8 | Ni | Fe | O | Mg | Mn | S | Zn |
0,05 | 0,025 | 0,5 | 0,005 | 0,005 | 0,01 | 0,005 | |
Ca | Al | C | Cu | Si | Na | ||
0,01 | 0,002 | 0,1 | 0,01 | 0,01 | 0,015 |
Применение
Отечественная промышленность выпускает свыше 30 марок твердых сплавов, в том числе около 20 марок для изготовления режущих частей инструментов. Режущая часть (режущий клан) инструментов при работе подвергается истиранию, тепловым воздействиям и силовым нагрузкам, осуществляя непрерывное деформирование срезаемого слоя. Эти очень тяжелые условия работы определяют требования к материалам режущей части. Пригодность подобных материалов определяется их твердостью, теплостойкостью, механической прочностью, износостойкостью, технологичностью и стоимостью. Эти материалы представляют собой сплавы карбидов тугоплавких металлов с кобальтом. На сегодняшний день существует множество различных сплавов данной системы, которые отличаются между собой количеством кобальта, дисперсностью карбидной фазы, наличием различных упрочняющих и ингибирующих добавок и т. д. Неизменным в них является наличие двух компонентов: карбид вольфрама, который играет роль “твердой фазы”, и кобальта, использующегося в качестве связки. Сочетание высоких механических свойств карбида вольфрама с пластичностью и большой ударной вязкостью кобальта обеспечивает им высокую твердость, прочность и износостойкость. Благодаря этому они широко используются как инструментальные материалы в металлообрабатывающей и горнодобывающей промышленности.
В настоящее время особое внимание уделяют получению и применению веществ и материалов в нанокристаллическом состоянии. С учетом тенденций по применению наноструктурированных материалов основным направлением совершенствования металлорежущих твердых сплавов является формирование в них сверхмелкозернистой структуры.
Традиционные твердые сплавы изготавливают методами порошковой металлургии из микрокристаллических и субмикрокристаллических порошков карбида вольфрама и кобальта. Поэтому за качество твердого сплава ответственны исходные порошки, как карбида вольфрама, так и кобальта.
Исследования морфологии и кристаллохимических характеристик порошков кобальта, проведённые Институтом химии твердого тела Уральского отделения РАН методами рентгеновской дифракции и сканирующей электронной микроскопии, показали, что термохимические порошки кобальта являются наноструктурированными. Нанокристаллические материалы получают, в основном, методами порошковой металлургии. Особенности структуры нанокристаллических материалов (размер зерен, значительная доля границ раздела и их состояние, пористость и другие дефекты структуры) определяются методами их получения и оказывают существенное влияние на их свойства. С уменьшением размера зерна повышается прочность с сохранением пластичности, проявляется эффект низкотемпературной и высокоскоростной сверхпластичности, наблюдается изменение физических свойств.
Перспективы применения ультрадисперсных и, особенно, наноструктурированных порошков кобальта в различных областях постоянно расширяются. Наноразмерные порошки кобальта обладают большой индукцией насыщения и являются перспективными материалами для создания систем записи хранения информации, магнитных жидкостей, наноструктурированных композиционных материалов, находят применение в магниторезонансной томографии. Суспензии наночастиц кобальта используют в качестве присадок к моторным маслам для восстановления изношенных деталей автомобильных и других двигателей непосредственно в процессе работы.
