РАЗРАБОТКА ДИСПЕРСНО АРМИРОВАННОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА АМ4,5Кд-10%TiC С УЛУЧШЕННЫМИ ТРИБОЛОГИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

CLTFWQ

Аннотация

Дисперсно армированные композиционные материалы отличаются уникальным сочетанием прочности, твердости и износостойкости, что позволяет отнести их к группе перспективных конструкционных материалов. В статье рассмотрены результаты армирования сплава АМ4,5Кд методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза фазой карбида титана в количестве 10 масс.%. Показана возможность формирования в расплаве АМ4,5Кд при температуре 900 ºС из промышленных порошков титана и технического углерода микронных размеров частиц карбида титана с размерами от 100 нм, а также сохранения уровня дисперсности армирующей фазы и после проведения стандартной для матричного сплава термической обработки в виде закалки с 545 ºС и старения при 170 ºС в течение 4 ч. Методом рентгенофазового анализа определено, что содержание карбидной фазы составляет не менее 9 масс.%, а после термической обработки происходит дополнительное выделение интерметаллической θ-фазы (Al₂Cu) в количестве 2 масс.%. Проведен комплекс исследований физических, химических, механических и трибологических характеристик. Установлено, что полученный композиционный материал, как и матричный сплав, сохраняет высокую плотность, достаточный уровень электропроводности, стойкость к термическому расширению и коррозии, но при этом демонстрирует повышенные показатели твердости, микротвердости и прочности на сжатие с сохранением достаточного запаса пластичности. Помимо этого, при нагрузке 400Н характеризуется не менее чем трехкратным уменьшением скорости износа и коэффициента трения и повышенной более чем в полтора раза максимальной нагрузкой схватывания при сохранении уровня температурного саморазогрева. Полученные результаты позволяют рекомендовать разработанный композиционный материал АМ4,5Кд-10%TiC для изготовления деталей трибосопряжений, эксплуатирующихся при повышенных нагрузках и температурах.