See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus (ETF)" projekt ETF8817
ETF8817 "Developing novel methods to enhance the reliability of WC-Co and TiC-NiMo cermets (1.01.2011−31.12.2013)", Kristjan Juhani, Tallinna Tehnikaülikool, Mehaanikateaduskond.
ETF8817
Developing novel methods to enhance the reliability of WC-Co and TiC-NiMo cermets
Uute meetodite väljatöötamine WC-Co ja TiC-NiMo kermiste töökindluse tõstmiseks
1.01.2011
31.12.2013
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus (ETF)
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.12. Protsessitehnoloogia ja materjaliteadusT150 Materjalitehnoloogia2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).100,0
AsutusRollPeriood
Tallinna Tehnikaülikool, Mehaanikateaduskondkoordinaator01.01.2011−31.12.2013
PerioodSumma
01.01.2011−31.12.201110 200,00 EUR
01.01.2012−31.12.201210 200,00 EUR
01.01.2013−31.12.201310 200,00 EUR
30 600,00 EUR

Volframkarbiidsed kermised on laialt kasutatavad materjalid masinatööstuses tulenevalt nende headest mehaanilistest omadustest ja kulumiskindlusest, mis on seotud suure sitkusega. WC-Co kermiste mehaanilised omadused sõltuvad WC tera suurusest ja kermise keemilisest koostisest. WC-Co kermiste kulumiskindlus on võrdeliselt seotud nende kõvaduse ja pöördvõrdeliselt nende purunemissitkusega [1]. TiC-NiMo kermised on tuntud nende suurepärase töökindlusega korrosiivsetes keskkondades ja kõrgetel temperatuuridel; peamiselt kasutatakse neid metallilõikeriistades, aga nende unikaalsed omadused on võimelised rahuldama laia valdkonda materjalitehnikas [2]. Samas on titaankarbiidsetel kermistel ka puudusi võrreldes WC-Co kermistega, nagu nende madal sitkus ja väändetugevus [3]. Titaankarbiid (TiC) omab suurt tööstuslikku huvi kuna ta on võimeline töötama väga erinevates tingimustes. Kombinatsioon suurest kõvadusest, kõrgest sulamistemperatuurist ja heast termilisest ja keemilisest vastupidavusest teevad ta sobivaks materjaliks TiC-NiMo kermiste valmistamisel. Laagrid töötavad sageli kuivhõõrdumise tingimustes. Kolmest peamisest kulumisliigist (abrasiiv-, erosioon- ja hõõrdekulumine) on hõõrdekulumine kõige keerulisem, seda mitte niivõrd oma kontseptsioonilt kuivõrd sellest kuidas erinevad materjalid töötavad hõõrdekulumise tingimustes [7]. Kirjanduse andmetel sõltub WC-Co kõvasulamite hõõrdekulumiskindlus karbiidi ja sideaine suhtest ja karbiiditera suurusest, sõltudes oluliselt materjali kõvadusest [15-17]. Duaalse mikrostruktuuriga WC-Co materjale, mis koosnevad kõvasulamgraanulitest WC-Co maatriksis on uurinud Sun-Yong Park [18], vastavalt kulumiskatsete tulemustele WC-6%Co graanulid vähendavad kulumist ja kaitsevad maatriksit. Käesoleva projekti raames on plaanis välja töötada mikrostruktuur, kus vaba süsinik ja ?- faasi (W3Co3C, W6Co6C) graanulid on lisatud WC-Co kõvasulamile. Uudne mikrostruktuur tõstab WC-Co kõvasulamite kulumiskindlust; kõva ?-faas tõstab materjali kõvadust ja kulumiskindlust, grafiit töötab hõõrdekulumisel tahke määrdena. Plaanis on välja töötada duaalse mikrostruktuuriga TiC-NiMo kermised, mille struktuuri on lisatud madala sideainesisaldusega TiC-NiMo kõvu osakesi; kõvade osakeste lisamine tõstab TiC-NiMo kulumiskindlust.
WC based cemented carbides are widely used in engineering applications for their excellent mechanical properties and outstanding wear resistance in combination with high toughness. The mechanical properties of WC-Co depend on the WC grain size and the content of ductile binder phase. The wear resistance of WC-Co is proportional to its hardness, but inversely proportional to the fracture toughness [1]. TiC-NiMo cermets are known for their outstanding corrosion- and high-temperature wear resistance; they are most commonly used in metal cutting tools, but their unique combination of properties offer wide scope to the materials design engineer [2]. However, TiC-based cermets present some disadvantages, such as low toughness and bending strength compared with that of cemented carbides [3]. Titanium carbide (TiC) is a material of commercial interest because it possesses a range of desirable properties. Combination of very high hardness, high melting temperature and excellent thermal and chemical stability makes TiC suited to a production of TiC-NiMo cermets. The bearings and seals often work in dry sliding conditions. Of three major types of wear (abrasive, erosive and sliding), sliding wear is the most complex, not in concept but in the way how different materials respond to sliding conditions [7]. The published data show that the sliding wear resistance of this WC-Co hardmetals under dry conditions is high and depends on carbide to binder ratio, and carbide grain size, being greatly dependent on the bulk hardness of the material [15-17]. The dual composite of hardmetal composed of granules of hardmetal in the matrix of WC-Co, has been studied by Sun-Yong Park [18] and according to the morphology of the wear tested specimens; the WC-6 wt%Co granules resisted the wear and protected the matrix. During present project a microstructure involving the free graphite and ?- phase (W3Co3C, W6Co6C) being imbedded in the matrix of WC-Co cemented carbide would be designed. The unique composition microstructure was expected to increase the wear resistance of the hardmetal. The ?-phase was expected to increase the hardness and wear resistance, the graphite was expected to react as a solid lubricant during the sliding wear. The dual composition TiC-NiMo cermets involving secondary low binder content TiC-NiMo hard particles in the microstructure would be designed. The hard particles expected to increase the wear properties of the TiC-NiMo cermets.