Саморазвивающийся высокотемпературный синтез (часть 6)
2. Одержання литого твердого сплаву — аналога промислового состава ВК-15.
Здійснюється реакція горіння за схемою:
0,43 WО3+0,26СоО+Аl+0,43С → 0,43WC+0,26Co+0,5Al2O3 (19)
Суміш WC і З відділяється й кристалізується, утворюючи твердий сплав. Повнота поділу фаз висока (95-97% від теоретичного можливого), що обумовлено сильним розходженням питомих ваг WC і З, з одного боку, і Al2O3 — з іншої. Фази WC і З не розділялися, незважаючи на розходження в питомих вагах, очевидно, через гарний смачиваємості WC з кобальтом і, можливо, значної взаємної розчинності при температурах ~3000K.
| Собщ, % | Ссвоб, % | Al, % | ρ , г/см3 | HRA | Відносна зносостійкість | |
| ВК-15 | 5,2 | 0,1 | 0 | 14,0 | 86 | 9 |
| Литий сплав | 4,3 | 0 | 0,2 | 13,9 | 95 | 12 |
Основна відмінність у структурі промислового сплаву ВК-15 і отриманого СВС: у литому сплаві трохи крупніше зерна WC. Деяке зіставлення двох марок сплаву наведена нижче (Таблиця 4).
Для литого сплаву характерно повна відсутність вільного вуглецю при малому змісті алюмінію, а також більше високі значення твердості й зносостійкості. Підвищені значення твердості й зносостійкості можуть визначити нові області застосування твердих сплавів на основі карбіду вольфраму.
Розглянемо різні можливості методів, заснованих на горінні, у створенні неорганічних матеріалів
Ці можливості визначаються головним чином величиною температури горіння Тг і співвідношенням між Тг, з одного боку, і температурами плавлення (Тпл) і кипіння (Тк) продукту горіння, з іншої сторони.
Якщо Тг << Тпл продукт пухкий, майже не спечений. Він може бути використаний для одержання порошків, дисперсність яких визначається дисперсністю вихідної суміші.
При Тг < Тпл продукт спікається, але зберігає пористість. Важливий фактор, що впливає на структуру продукту, газовиділення. У такому режимі можна одержувати пористі матеріали з невисокою міцністю (фільтри й ін.). Для одержання безпористих виробів необхідно здійснювати стиск продукту горіння (гаряче пресування),
У випадку Тпл<Тг<Тк продукт горіння рідкий. Тут можливі багато операцій, характерні для металургії: лиття у форми, спрямована кристалізація, прокат, розпилення й ін. Продукція може бути різноманітної: полікристалічні матеріали у вигляді литих виробів (у тому числі й композиційні), сферичні частки, вирощені монокристали.
І, нарешті, якщо Тг > Тк, те продукт горіння утвориться в порошкоподібному стані.
Оскільки температура горіння піддається регулюванню в широких межах, те той самий продукт вдається одержувати в різних фазових станах. Це значно розширює можливості методів, заснованих на горінні.