გაცვეთილი დეტალების გეომეტრიული ზომების აღდგენა და მათ ზედაპირზე საჭირო სპეციალური თვისებების მქონე ფენის შექმნა ერთ-ერთი აქტუალური საკითხია ამ დეტალების მრავალჯერადი გამოყენების მიზნით. დანაფარი ფენის შექმნის გავრცელებულ მეთოდებს წარმოადგენს, საჭირო თვისებების მქონე ფხვნილებიდან დამზადებული ელექტროდებით, ლითონური დეტალების ზედაპირების დაფარვა ელექტრო-ნაპერწკლური ლეგირებით, ან ელექტრო-რკალური დადუღებით და ან პლამური მეთოდით დაფრქვევა. ამ მეთოდების უპირატესობაა მაღალი ადჰესია ძირითად ლითონთან და ტექნოლოგიის შედარებითი სიმარტივე.
კოროზია, მხურვალ -და ცვეთამედეგი დანაფარების მისაღებად მიზანშეწონილია კომპოზიციური ფხვნილების გამოყენება, რომლებიც შედგება ცხელი კოროზიის მიმართ მედეგი ლითონური ფუძისა და მასში ჩართული მაღალი სიმტკიცის ძნელდნობადი ფაზის დისპერსიული ნაწილაკებისგან.
კომპოზიციური ფხვნილების მიღების ერთ-ერთი პერსპექტიული მეთოდია შესაბამისი ლითონების ჰალოგენიდების ან ოქსიდების ერთობლივი ლითონთერმული აღდგენა მაარმირებელი, განმამტკიცებელი ფაზის ფხვნილოვანი ნაწილაკების თანამონაწილეობით.
ლაბორატორიის მაპროფილირებელი სამეცნიერო მიმართულებებია:
1. ფართო სპექტრის ლითონური, ლითონკერამიკული და კომპოზიციური ფხვნილების მიღება, მათი ფიზიკო-მექანიკური და ტექნოლოგიური თვისებების კვლევა;
2. მიღებული ფხვნილებიდან ელექტრონაპერწკლური ლეგირების და რკალური შედუღებისათვის ელექტროდების დამზადება, ლითონური ზედაპირების აღდგენა- განმტკიცება ცვეთა-. მხურვალ- და კოროზიამედეგი დანაფარებით, მათი ექსპლუატაციური თვისებების კვლევა და გამოყენების სფეროს განსაღვრა;
სამეცნიერო თემატიკის ძირითადი მიმართულებებია:
1.1. ლითონური ქლორიდ-ოქსიდური კაზმის ლითონ -და კარბოთერმული აღდგენით ულტრადისპერსიული ლითონების, შენადნების, ნაერთების, დისპერსიულად განმტკიცებული კომპოზიციური ფხვნილების (Cr, Ni, Co, W, X30, X18H15, X18Г15, CrB2, TiNiCr, Ni3AI, CrB2-AI2O3, (TiCr)B2- AI2O3, NiCr-Cr3C2) და სხვა გაუმჯობესებული თვისებების მქონე ფხვნილოვანი მასალების მიღების პროცესების კვლევა, პრინციპიალური ტექნოლოგიური სქემის დამუშავება, საცდელი პარტიების მიღება და მათი ტექნოლოგიური თვისებების შესწავლა;
ქლორიდ-ოქსიდური კაზმიდან ლითონთერმული აღდგენით სხვადასხვა დანიშნულების ფხვნილების მიღების ტექნოლოგიური სქემა ნაჩვენებია 1 სურათზე.
1.2. მაღალ-ენერგეტიკულ წისქვილებში (სურ.2 ) მექანიკური ლეგირებით NiCr-ZrO2/Y2O3; NiCr-La2O3; TiC-WC-NiCr; Co-Ni-Cr; Ti-Ni-Co; NiAI-TiB2 და სხვა სახის კომპოზიციური ფხვნილების მიღება;
ჩვენს მიერ კონსტრუირებულ და აგებულ მაღალ-ენერგეტიკულ ატრიტორული ტიპის წისქვილში ფხვნილების მექანიკური ლეგირების ოპტიმაკური პარამეტრებია: ატრიტორის ღერძის ბრუნვის სიხშირე 330-420 ბრ/წთ (დიაპაზონი 105-1020 ბრ/წთ); ჩატვირთული ბურთულების (ტიტანი, ШХ15 მარკის ფოლადი) დიამეტრია 6 მმ; ბურთულების და ჩატვირთული კაზმის მასის შეფარდებაა 18:1; ლეგირების ხანგრძლივობა 20-30 სთ.
მაღალენერგეტიკულ ატრიტორული ტიპის წისქვილში მექანიკური ლეგირებით მიღებულ იქნა დისპერსიულად განმტკიცებული ფხვნილოვანი კომპოზიციური მასალები. კერძოდ, NiCr-ZrO2/Y2O3; NiCr-La2O3; TiC-WC-NiCr; Co-Ni-Cr; Ti-Ni-Co; NiCr-Cr2O3; NiAI-TiB2 და სხვა.
ლეგირებული კომპოზიციური ფხვნილების ნაწილაკთა დაახლოებით 60% მერყეობს 2-8 მკმ ფარგლებში; 25-30% ნაწილაკთა 10-16 მკმ ფარგლებში და მხოლოდ 7-10% შეადგენს ნაწილაკთა 20-28 მკმ ფრაქციას. განმამტკიცებელი ნაერთები (ოქსიდები, კარბიდები, ინტერმეტალიდები), რომლებიც ულტრადისპერსული განზომილებისაა თანაბრადაა განაწილებული მატრიცაში და საგრძნობლად ზრდიან მის სიმტკიცეს.
1.3. მაღალი სიჩქარით მბრუნავ (8000 ბრ/წთ) მაგნიტურ-ჭავლურ წისქვილში (სურ.3) ლითო-ნური და კერამიკული ფხვნილების ღრმა მექანიკური დისპერგირებით (არა უმეტეს 5 მკმ-მდე) B4C, TiNi, TiC, NiAI, WC-Co და სხვა სახის ფხვნილების მიღება.
დისპერგირება წარმოებს მაღალი სიჩქარით მბრუნავ მაგნიტურ ველში (ნ=8000 ბრ/წთ) ცილინდრული სხეულების (0,9-1,1 მმ) მოძრაობის პირობებში ნაწილაკების ურთიერთ შეჯახების ხარჯზე. 350-1500 მკმ ფრაქციის ფხვნილები 30-60 წთ განმავლობაში დისპერგირდება 5 მკმ-მდე და ამასთან ერთად გამორიცხულია მათი დაბინძურება გარეშე მინარევებისაგან.
სურათი 1. ქლორიდ-ოქსიდური კაზმიდან ლითონთერმული აღდგენით სხვადასხვა დანიშნულების ფხვნილების მიღების ტექნოლოგიური სქემა ნაჩვენებია
|
|
სურათი 2. ატრიტორული ტიპის მაღალენერგეტიკული წისქვილი |
სურათი 3. მასალის დისპერგირების მაგნიტურ-ჭავლური წისქვილი |
2. ფხვნილოვანი კომპოზიციურ მასალებზე და მათი მიღების ტექნოლოგიებზე ნორმატიული დოკუმენტაციისა და სტანდარტების დამუშავება;
3. მასალათმცოდნეობის სფეროში ერთიანი ფართო სამეცნიერო-ტექნიკურ პრობლემებზე ანალიტიკური მასალების მომზადება, მარკეტინგი, ბაზრის კონიუქტურის გამოკვლევა და მისი განვითარების ანალიზი;
განხორციელების გზები და მოსალოდნელი საბოლოო შედეგები:
კომერციული ინტერესები:
ბაზრის ანალიზი:
ლაბორატორიაში მიღებულ ახალ ფხვნილოვან მასალების ბაზაზე შექმნილ პროდუქციებზე ფართო მომხმარებელს წარმოადგენენ მანქანათმშენებლობის და ელექტრონიკის საწარმოები, საავიაციო, მეტალურგიული ქარხნები, ნავთობგადასამუშავებელი კომპანიები, ქვის დამმამუშავებელი და სამთო-გამამდიდრებელი საწარმოები, საიუველირო, ინდივიდუალური შრომის ობიექტები და სხვა.
ამჟამად ამიერკავკასიის რესპუბლიკებში და თურქეთში ლითონური ფხვნილოვანი მასალები და მათგან დამზადებული ნაკეთობები პრაქტიკულად არ იწარმოება, თუმცა მოთხოვნილება ფხვნილთა მეტალურგიის მეთოდებით დამზადებულ პროდუქციებზე ყოველწლიურად მატულობს, რომლის დაკმაყოფილებაც ხორციელდება საზღვარგარეთის ფირმების მეშვეობით. კერძოდ, “Sandvik Coromant” (შვედეთი ), PEFERD და Titex Plus (გერმანია), PRAMET (ჩეხეთი), SGS Tool Company (აშშ), MITSUBISHI CARBIDE (იაპონია), “Сатурн» (რუსეთი), “Торезтвердосплав” (უკრაინა) და სხვა.