Abstract: Введение. Карбид и диборид титана характеризуются высокими значениями твердости, химической инертностью и по этой причине широко используются в современной технике. В статье приведены сведения о синтезе карбида и диборида титана карботермическим и карбидоборным методами соответственно, об использовании карбида титана в качестве абразива и при изготовлении безвольфрамовых твердых сплавов, карбидосталей, износостойких покрытий, а также диборида титана при получении режущего инструмента и применении его в качестве модифицирующей добавки при изготовлении керамики из карбида бора. Целью работы является исследование процессов синтеза высокодисперсных порошков карбида и диборида титана, перспективных для изготовления режущего инструмента, износостойких покрытий, абразивов и керамики. Методы исследования. Реагентами при синтезе карбида и диборида титана служили оксид титана TiO2, нановолокнистый углерод (НВУ) и высокодисперсный карбид бора. Эксперименты по получению карбида титана проводились в печи сопротивления, а диборида титана – в индукционной печи. Рентгеновские исследования фазового состава образцов карбида и диборида титана проводились на дифрактометре ARL Xʼ TRA (Thermo Electron SA). Определение содержания титана и примесей в образцах карбида и диборида титана выполнялось рентгеноспектральным флуоресцентным методом на анализаторе ARL–Advant’x. Содержание общего углерода в образцах карбида титана определялось на приборе С-144 фирмы LECO. Определение содержания бора и прочих элементов для образцов диборида титана выполнялось методом атомноэмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (АЭС–ИСП) на спектрометре IRIS Advantage (Thermo Jarrell Ash Corporation). Морфология поверхности и размеры частиц образцов изучались на растровом электронном микроскопе Carl Zeiss Sigma. Определение распределения размеров частиц/агрегатов выполнялось на лазерном анализаторе MicroSizer 201 (ВА Инструментс). Результаты. В статье предложены технологические процессы получения высокодисперсных порошков карбида и диборида титана. Оптимальная температура синтеза карбида титана 2000…2100 оС, а диборида титана 1600…1700 оС. Содержание основного вещества находится на уровне 97,5…98,0 масс.%. Обсуждение. Предложен возможный механизм образования карбида и диборида титана, заключающийся в переносе паров оксидов титана на поверхность твердого углерода (синтез карбида титана) и паров бора и оксидов титана на поверхность твердого углерода (синтез диборида титана). Из-за высоких значений чистоты и дисперсности полученные порошки карбида и диборида титана могут быть использованы для изготовления режущего инструмента и керамики. По этой же причине полученный порошок карбида титана может быть использован в качестве абразивного материала для изготовления безвольфрамовых твердых сплавов, карбидосталей, износостойких покрытий, а порошок диборида титана – для приготовления режущего инструмента и керамики на основе карбида бора.

Cite: Крутский Ю. , Максимовский Е. , Петров Р. , Нецкина О. , Ухина А. , Крутская Т. , Гудыма Т.
Синтез карбида и диборида титана для металлообработки и получения керамики
Обработка металлов (Технология. Оборудование. Инструменты) = Metal Working and Material Science. 2021. Т.23. №4. С.155-166. DOI: 10.17212/1994-6309-2021-23.4-155-166 WOS Scopus РИНЦ OpenAlex

Translated: Krutskii Y. , Maksimovskii E. , Petrov R. , Netskina O. , Ukhina A. , Krutskaya T. , Gudyma T.
Synthesis of Titanium Carbide and Titanium Diboride for Metal Processing and Ceramics Production
Обработка металлов (Технология. Оборудование. Инструменты) = Metal Working and Material Science. 2021. V.23. N4. P.155-166.

Dates:

Submitted:	Aug 26, 2021
Published print:	Oct 1, 2021
Accepted:	Oct 16, 2021
Published online:	Dec 15, 2021

Identifiers:

Web of science:	WOS:000731619500001
Scopus:	2-s2.0-85149377775
Elibrary:	47299956
OpenAlex:	W4200151896

Citing:

DB	Citing
Elibrary	2
Web of science	2
OpenAlex	1
Scopus	2

Altmetrics: