Obrabotka Metallov. 2017 no. 2(75)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (75) 2017 45 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ УДК 62:546.06 ЭЛЕКТРОИСКРОВОЕ СПЕКАНИЕ СМЕСЕЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ И КОМПОЗИТОВ C МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ МАТРИЦАМИ: ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВА СПЕЧЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ* Д.В. ДУДИНА 1, 2, 3 , канд. хим. наук, старший научный сотрудник ( 1 ИГиЛ СО РАН, г. Новосибирск, 2 НГТУ, г. Новосибирск, Поступила 19 февраля 2017 Рецензирование 09 марта 2017 Принята к печати 14 апреля 2017 Дудина Д.В. – 630090, г. Новосибирск, пр. Ак. Лаврентьева 15, Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, e-mail: dina1807@gmail.com На примерах систем Ti 3 SiC 2 -Cu, Fe-Ag, NiO-Ni, Cu 2 O-Cu и Fe-Al проводится анализ некоторых особенно- стей поведения смесей порошков металлов и композитов с металлическими матрицами при электроискровом спекании. Обсуждаются физико-химические аспекты формирования контактов между композиционными агломератами, полученными механической обработкой порошковых смесей в высокоэнергетической мель- нице. Рассматриваются условия эффективного восстановления оксидных пленок, присутствующих на метал- лических частицах, в условиях электроискрового спекания. В условиях, традиционно использующихся для консолидации металлических порошков методом электроискрового спекания, удаление оксидов происходит за счет их восстановления углеродом, присутствующим в камере установки электроискрового спекания. Ана- лизируются возможности метода электроискрового спекания для получения композитов с металлическими матрицами, сочетающих различные механизмы упрочнения, а также для получения пористых материалов с высокими значениями открытой пористости. Ключевые слова : электроискровое спекание, композиты с металлической матрицей, металлы, микро- структура. DOI: 10.17212/1994-6309-2017-2-45-54 Введение Электроискровое спекание (в англоязычной литературе Spark Plasma Sintering (SPS)) основа- но на пропускании импульсов постоянного элек- трического тока через проводящую пресс-форму, в которой находится порошок проводящего или непроводящего материала [1–3]. Интерес к дан- ному методу обусловлен возможностями интен- сификации спекания и сохранения ценных струк- турных характеристик материала в спеченном состоянии за счет значительного сокращения времени воздействия по сравнению с традици- онными методами спекания. Возможность реа- лизации больших скоростей нагрева позволяет уменьшить общее время нахождения материала при повышенных температурах. Благодаря ука- занным достоинствам электроискровое спека- _______________ *Исследования спекания порошковых смесей Fe-Al выполнены в рамках государственного задания ИХТТМ СО РАН (проект 0301-2016-0021). 3 ИХ ТТМ СО РАН, г. Новосибирск)