Influence of the chemical composition of the matrix on the structure and properties of monolithic SHS composites

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 3 2021 126 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Химический состав порошковых смесей для получения СВС - композитов , масс . % The chemical composition of powder mixtures for obtaining SHS composites, mass. % № п / п ТРК (Ti–C–B) Fe Ni Cr Cu 1 30 70 0 0 0 2 30 50 20 0 0 3 30 35 20 15 0 4 30 0 0 0 70 Рис . 1. Внешний вид сэндвич - пластин из монолитных СВС - композитов Fig. 1. Appearance of sandwich panels made of SHS-composites на твердомере . Локальный химический состав фаз композитов определяли c помощью энерго - дисперсионной и волнодисперсионной приста - вок фирмы OXFORD к сканирующему микро - скопу . Фазовый рентгеноструктурный анализ выполнен на рентгеновском дифрактометре SHIMADZU в K α - излучении хрома . Плотность определяли методом гидроста - тического взвешивания образцов на воздухе и в дистиллированной воде . Взвешивание про - водили на аналитических весах Ohas Pioner PA 214. Плотность композита определяли по формуле 1 â 1 2 , m m m     (2) где m 1 – масса образца на воздухе ; m 2 – масса об - разца в воде ; ρ в – плотность дистиллированной воды ( ρ в = 998 кг / м 3 ). Погрешность составляла не более 0,2 % от измеряемой величины . Испытания на поперечный изгиб проводили по ГОСТ 20019–74 « Сплавы твердые спеченные . Метод определения предела прочности при по - перечном изгибе ». Испытания проводили на об - разцах типа A ( размером 35×5×5 мм ), скорость испытания составила 0,2 мм / мин , расстояние между осями опор 30 мм . Предел прочности при поперечном изгибе R bm 30 рассчитывали по фор - муле 2 3 , 2 bm Fl R bh  (3) где F – наибольшая сила , соответствующая мо - менту разрушения образца , Н ; l – расстояние между осями опор , мм ; h – высота образца ( раз - мер , совпадающий с направлением приложения силы при испытании ), мм ; b – ширина образца ( размер , перпендикулярный высоте ), мм . Испытания абразивной износостойкости проводили по методике , подробно описанной в работах [26, 27]. Износостойкость образцов оце - нивали по относительному изменению массы ( Δ m отн ), которую рассчитывали по формуле Δ m отн = Δ m/m 0 , (4) где m 0 – начальная масса образа ; m – масса об - разца после испытаний . Кроме того , рассчиты - вали значения коэффициента трения ( K ) и отно - сительный износ ( ε ) по формулам K = F тр /N , (5) ε = Δ m/ Δ m эт , (6) где Δ m – потеря массы образца ; Δ m эт – потеря массы эталона ( в качестве эталона выбран об - разец из стали 40 Х ). Поверхность износа по - сле испытаний исследовали с помощью опти - ческого интерферометра - профилометра Wyko, на котором определяли шероховатость поверх - ности Ra .