Влияние ультрадисперсных добавок интерметаллидов на структуру, механические и триботехнические свойства спеченной оловянистой бронзы

Представлены результаты исследования влияния введения порошков интерметаллических соеди­нений различного состава, полученных СВС с предварительной механоактивацией, на структуру, механические и триботехнические свойства спеченной бронзы. Установлено, что введение
0,2—0,5 мас. % алюминидов никеля и титана, как однофазных, так и двухфазных, приводит к повы­шению плотности и прочности спеченной бронзы, максимальная прочность достигается при введении 0,2 мас. % алюминидов. Зависимость твердости спеченной бронзы от количества и состава интерме­таллида отличается от зависимости прочности, при введении однофазных интерметаллидов твердость возрастает с увеличением содержания добавки, а двухфазных — снижается. Показано, что введение алюминидов обеспечивает измельчение структуры бронзы при спекании, а при содержании добавки 1 мас. % — и увеличение количества эвтектоида (α+δ). Введение алюминидов положительно влияет и на триботехнические свойства спеченной бронзы. При введении 0,5 мас. % двухфазного алюминида никеля и 0,2 мас. % однофазного алюминида титана предельное давление схватывания и износостой­кость повышается в 2,8 раза и 3,5 раза соответственно. Добавка 0,5 мас. % однофазных алюминидов никеля, титана и железа позволяет снизить коэффициент трения до 0,009—0,011, а двухфазного алюминида железа — до 0,005. Наиболее эффективно повышает триботехнические свойства спеченной бронзы введение алюминидов железа, так предельное давление схватывания повышается до 10 МПа, износостойкость — практически в 10 раз. Алюминиды способствуют уменьшению рельефности поверхности трения при азгезионном износе спеченной бронзы и образованию микролакун, являющихся дополнительными резервуарами для смазки. Наиболее сглаженная поверхность трения и большее содержание микролакун наблюдается в образцах из порошковой бронзы с добавкой однофазного алюминида железа.

1. Батаев А.А., Батаев В.А. Композиционные ма-те¬риалы: строение, получение, применение. — М.: Университетская книга; Логос. — 2006

2. Федорченко И.М., Францевич И.Н., Радо¬мы-сельский И.Д. [и др.]. Порошковая металлур-гия, материалы, технология, свойства, области при¬менения. Справочник. — Киев: Наукова думка. — 1985

3. Витязь П.А., Жорник В.И. [и др.]. Модифици-рование материалов и покрытий наноразмер-ными алмазосодержащими добавками. — Минск: Беларусская наука. — 2011

4. Sadykov F.A., Barykin N.P., and Aslanyan I.R. Wear of Copper and Its Alloys with Submicrocris-tal¬line Structure // Wear. — 1999 (225-229), 649—655

5. Barlak Marek. Kompozyt ceramika Al2O3-STOP Ni-Fe-Cr do taczenia ceramiki z metalami // Kompozyty. — 2001, № 1, 12—15

6. Ai-min Li, Kangning Sun, and Jiangiang Bi. Me-chanical Properties and Microstructure of Fe – Al/Al2O3 Composite with Cr, Mo и Ti // Trans. Non-ferrous Metals Soc. China. — 2003 (13), no. 4, 860—863

7. Tjong S.C. Slip Wear of a Composite with a Matrix of Stainless Steel Reinforced with TiB2 Particula-res // Mater. Letters. — 1999 (41), no. 4, 153—158

8. Дьячкова Л.Н., Талако Т.Л. Исследование вли-яния добавок механоактивированных порошков оксидов на структуру и свойства порошкового материала на основе железа // Инженерия по-верхности. Новые порошковые композиционные материалы. Сварка: Материалы Междунар. симпозиума, Минск, 25-27.03.2009. — Минск. — 2009 (2), 65—70

9. Дьячкова Л.Н., Лецко И.Н. Влияние дисперс-ных добавок боридов хрома на структуру и свойства порошковой углеродистой стали // Порошковая металлургия. — Минск. — 2007, № 30, 67—70

10. Карапетян Г.Х., Акопов Н.Л., Карапетян Ф.Х. Износостойкие порошковые материалы с интер-металлидным упрочнением. I. Беспористые ма-териалы антифрикционного назначения // По-рошковая металлургия. — 1987, № 4, 75—79

11. Корчагин M.A., Григорьева Т.Ф., Барино-ва А.Л., Ляхов Н.З. Твердофазный режим само-распространяющегося высокотемпературного син¬теза // Доклады РАН. — 2000 (372), № 1, 40—42

12. Merzhanov A.G. The Chemistry of Self-Propagat-ing High-Temperature Synthesis // J. Mater. Chem. — 2004, no. 14, 1779—1786

13. Григорьева Т.Ф., Корчагин М.А., Бари¬но-ва А.Л., Ляхов Н.З. Влияние механохимической активации на концентрационные границы само-распространяющегося высокотемпературно¬го синтеза // Доклады РАН. — 1999 (369), № 3, 345—347

14. Bernard F. and Gaffet Е. Mechanical Alloying in SHS Research // Int. Journ. SHS. — 2001, no. 2, 109—131

15. Григорьева Т.В., Баранова А.П., Ляхов Н.З. Механохимический синтез интерметаллических соединений // Успехи химии. — 2001, № 1, 54—71

16. Лецко А.И., Ильющенко А.Ф., Хина Б.Б. [и др.]. Особенности механоактивации реакцион-ной шихты для синтеза алюминидов железа // Порошковая металлургия. — Минск. — 2005, № 28, 100—113

17. Лякошев Н.П. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник. В 3-х т. — М.: Машиностроение. — 1996 (1)

18. Feldshtein E.Е. and Dyachkova L.N. Wear Mini-mization for Highly Loaded Iron-Based MMCs Due to the Formation of Spongy-Capillary Texture on the Friction Surface // Wear. — 2020 (444-445), 203161