Детальная информация

Тема выпускной квалификационной работы: «Исследование процесса плазменной сфероидизации порошка стали со сверхравновесным содержанием азота». В работе исследуется способ получения порошков высокоазотистых сталей сферической формы для дальнейшего их использования в аддитивных технологиях. Проведены теоретические расчёты максимально возможного содержания азоты в различных композициях. Задачи выпускной квалификационной работы: – анализ научно-технической информации о высокоазотистых сталях, методах их получения, о получении порошков высокоазотистых сталей сферической формы для использования в аддитивных технологиях; – выбор исходных композиций высокоазотистых сталей; – выбор метода получения исходной композиции; – исследование режимов получения порошков высокоазотистых сталей методом механического легирования; – исследование влияния параметров процесса плазменной сфероидизации на получаемые порошки высокоазотистых сталей для аддитивных технологий; – анализ нормативно-технической литературы по контролю качества полученных порошков. Объектом исследования являются порошки сталей композиций Fe-CrN-Ni-Mn-Mo и Fe-FeCr-Ni-Mn-Mo, полученные механическим легированием с последующей плазменной сфероидизацией. Цель работы - разработка способа получения порошков сталей со сверхравновесным содержанием азота сферической формы для их последующего применения в аддитивных технологиях. В процессе исследования проводились эксперименты по введению азота в стали в процессе механического легирования с использованием мельницы аттриторного типа Union Process SD-5. Плазменная сфероидизация полученных в результате механического легирования порошков проводилась с использованием установки Tekna TekSphero-15. Проведено исследование морфологии частиц, а также химического состава, полученных на различных стадиях порошков сталей с использованием сканирующего электронного микроскопа (SEM, Tescan Mira 3) с детектором флуоресцентного излучения (Bruker X-Flash 6/10). Рентгеновский дифрактометр Bruker D8 Advance использовался для рентгеновского анализа с использованием излучения Cu Ka (1,5406 Å) в диапазоне 2θ. Определено содержание углерода методом абсорбции с использованием анализатора CS-230 фирмы LECO (США). Определение содержания кислорода и азота проводили методом восстановительного плавления в потоке инертного газа-носителя (гелия) с использованием анализатора TC-500 от компании LECO (США). Гранулометрический состав полученного порошка исследован с использованием лазерного дифрактометра (Fritsch Analysette 22). В результате исследования получены порошки сталей со сверхравновесным содержанием азота сферической формы; построены графики дисперсного состава порошка, сферичности порошков; составлены таблицы с результатами по химическому анализу исследуемых порошков, гранулометрическому составу, различными характеристиками, необходимыми для оценки порошков. Область применения: предложенный метод получения порошков сталей со сверхравновесным содержанием азота может применяться для использования в аддитивных технологиях.

The topic of the final qualifying work: "Investigation of the process of plasma spheroidization of steel powder with superequilibrium nitrogen content". The paper considers the technology of obtaining spherical powders of high-nitrogen steels for their further use in additive technologies. Theoretical calculations of the maximum possible nitrogen content in various compositions have been made. Tasks of the final qualification work: – analysis of scientific and technical information on high-nitrogen steels, methods of their production, on the production of spherical powders of high-nitrogen steels for use in additive technologies; – choice of initial compositions of high-nitrogen steels; – choice of the method of obtaining the original composition; – select modes for obtaining powders of highly nitrogenous compounds; – to select modes for obtaining powders of high-nitrogen compounds for additive technologies; – analysis of normative and technical literature on quality control of the obtained powders. The object of the study is steel powders of the composition Fe-CrN-Ni-Mn-Mo and Fe-FeCr-Ni-Mn-Mo obtained by mechanical alloying with the following plasma spheroidization. The aim of the work is to develop a technique for obtaining spherical powders of steels with a superequilibrium nitrogen content for their later use in additive technologies. During the study, experiments were carried out on the introduction of nitrogen into steel during mechanical alloying using a Union Process SD-5 attritor mill. Plasma spheroidization of powders obtained as a result of mechanical alloying was carried out using the Tekna TekSphero-15 installation. A study of the morphology of particles, as well as the chemical composition of steel powders obtained at various stages using a scanning electron microscope (SEM, Tescan Mira 3) with a fluorescent radiation detector (Bruker X-Flash 6/10) was carried out. The Bruker D8 Advance X-ray diffractometer was used for X-ray analysis using Cu Ka (1,5406 Å) radiation in the 2θ range. The carbon content was determined by the absorption method using the LECO CS-230 analyzer. The oxygen and nitrogen content were determined by the method of forced melting in a stream of inert carrier gas (helium) using a TC-500 analyzer from LECO. The granulometric composition of the resulting powder was investigated using a laser diffractometer (Fritsch Analysette 22). As a result of the study, powders of steels with a super-nonequilibrium nitrogen content of spherical shape were obtained; graphs of the dispersed composition of the powder, the sphericity of the powders were constructed; tables with the results of the chemical analysis of the powders; granulometric composition, various characteristics necessary for the evaluation of powders under study were compiled. Scope of application: the proposed method for obtaining powders of steels with a superequilibrium nitrogen content can be used for use in additive technologies.