Actual Problems in Machine Building 2017 Vol. 4 No. 4

Актуальные проблемы в машиностроении . Том 4. № 4. 2017 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 123 УДК 621.791.13 ПОЛУЧЕНИЕ МНОГОСЛОЙНЫХ КОМПОЗИЦИЙ Nb-ИНТЕРМЕТАЛЛИД-Al С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА СВАРКИ ВЗРЫВОМ М.С. АЛИКИНА, студент Д.Е. ФОМИНА, студент Х.М. БУБЛИКОВА, студент С.В. ПОЗДНЯКОВ, студент ( НГТУ, г. Новосибирск ) Аликина М.С. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: am.unimail@mail.ru В работе представлены результаты исследований микроструктуры и механических свойств многослойных композиций, состоящих из фольг ниобия и алюминия, полученных методом сварки взрывом. Так как время сварки взрывом измеряется в микросекундах, гомогенизация структуры в зоне перемешивания не успевает завершиться, вследствие чего требуется дополнительная термическая обработка, необходимая для активизации диффузионных процессов и роста интерметаллидного слоя на границе между материалами. Таким образом, производился дополнительный отжиг полученных сваркой взрывом образцов в интервале температур 620-850 °С. Установлено, что существенный рост прослоек интерметаллида начинается от 750 °С и выше. Результаты измерений микротвердости показали, что образовавшиеся слои имеют твердость пределах 400-530 HV, что в несколько раз превышает твердость исходных материалов. Ключевые слова: ниобий, алюминий, сварка взрывом, интерметаллид, отжиг. Введение В настоящее время слоистые металлические материалы, содержащие интерметаллидные прослойки, представляют большой интерес. В результате формирования таких композитов возможно получение материалов с уникальными свойствами, которыми не может обладать каждый составной элемент композита в отдельности [1]. Система Nb-Al, анализируемая в работе, является перспективной, благодаря возможности получения сверхпроводящего интерметаллидного соединения Al при подборе определенной термической обработки, следующей после сварки взрывом. Также, это соединение является основным упрочняющим элементом в формируемых композитах. Все интерметаллиды системы Nb-Al наряду с высокой температурой плавления обладают низкой плотностью, а также высокой жаропрочностью и износостойкостью, что позволяет применять композиты на их основе в авиационной и автомобильной промышленностях [2-6]. Кроме того, применение слоистых композиций позволяет снизить стоимость готового изделия путем соединения дорогостоящего компонента с более дешевым [1]. Характерные особенности сварки взрывом позволяют решить проблему расслаивания металлических многослойных композиций, вызванную недостаточной прочностью контактов соединяемых заготовок. Кроме того, высокая скорость воспроизведения сварки и её минимальная продолжительность позволяют сваривать разнородные материалы с образованием интерметаллидных прослоек, имеющих ультрамелко- или наноразмерную структуру [7].