Создание в деформируемой заготовке сдвигов ее слоев улучшает качество изготавливаемого обработкой давлением изделия. Схемы равноканального углового прессования и осадки цилиндрической заготовки поворачивающимся бойком были разработаны специалистами ранее и стали базовыми для ученых, занимающихся нанотехнологиями. Одной из наиболее современных схем создания наноструктур обработкой на прессах является схема «Cyclic Extrusion Compression» (в России – «Песочные часы»), имеющая существенные недостатки. До настоящего времени исследований по созданию сдвигов слоев в уплотняемых металлических порошках существенно меньше, чем при уплотнении компактных заготовок. В статье разработаны схемы уплотнения на прессах заготовок из порошков на железной основе, имеющие некоторую аналогию с «Песочными часами», при этом лишенные недостатков, присущих названной схеме, и реализуемые на созданных образцах специализированных гидравлических прессов. Описаны результаты проведенных исследований плотности, прочности и микротвердости до спекания образцов, формованных из ряда отечественных и импортных порошков на железной основе, в том числе легированных углеродом и другими легирующими компонентами. Установлено, что при применении схем формования порошков, обеспечивающих большие сдвиги между частицами, плотность заготовок повышается в среднем на 10-12 %. При среднем напряжении (16,32 МПа) поперечного среза формованного образца до его спекания формование со сдвигами между частицами увеличивает это напряжение на 78 %. Предел прочности после спекания образцов, изготовленных с применением разработанных авторами статьи схем их уплотнения, увеличивается примерно в 2 раза. Магнитно-импульсная обработка (МИО) формованного образца до его спекания увеличивает его прочность на срез до спекания независимо от схемы формования. При проведении МИО как порошка, так и сформованного образца достигается наиболее равномерное распределение микротвердости в образце, а после последующего спекания – наиболее равномерное распределение механических характеристик изделия. Результаты всех исследований описаны уравнениями регрессии.
Пленочные покрытия на основе диоксида титана для деталей приборостроения с целью уменьшения их сопротивления целесообразно изготавливать из композиций с другими оксидами. Композиции желательно получать на этапе нанесения покрытия методом, в котором используют магнетроны. Сопоставлением конструкций магнетронных установок обоснована рациональность применения установки с одним магнетроном, оснащенным мишенью из композиции порошков на основе титана. Технология нанесения покрытия с использованием одного магнетрона, оснащенного композиционной мишенью, раскрыта на примере нанесения износостойких самосмазывающихся покрытий из композиции Ti+WS 2 . Для оснащения магнетрона мишенью из порошка TiO 2 ставилась задача обеспечения наибольшей равномерности распределения плотности в объеме мишени, а также достижения наибольшего значения этой плотности. В результате описанного в статье исследования технологии горячего формования порошка TiO 2 показана эффективность совмещения нагрева порошка с его уплотнением в одну операцию. При выполнении этой операции экспериментально исследована зависимость плотности изготавливаемой мишени от температуры формования, давления, времени выдержки под давлением и размера зерен. Обоснован выбранный термомеханический режим формования мишени из порошка TiO 2 . Изготовить мишень с наибольшей плотностьюпозволяет следующий режим (в исследованном диапазоне) формования: температура 1300 °С, давление 40 МПа, время выдержки под давлением 20 мин, размер зерна 2,2 мкм.
