Obrabotka Metallov. 2017 no. 2(75)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (75) 2017 48 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ При увеличении интенсивности механи- ческого воздействия – увеличении ускорения шаров до 400 м·с –2 – на смеси того же состава морфология и размеры агломератов изменяют- ся. Агломераты становятся более крупными, для них нехарактерно пластинчатое строение, многие частицы имеют близкие размеры в трех измерениях. При увеличении содержания сили- кокарбида титана в медной матрице до 18 об.% происходит уменьшение размера получаемых агломератов, при этом их структура становит- ся более рыхлой. Частицы состава 18 об.% Ti 3 SiC 2 -Cu имеют неправильную форму и ше- роховатую поверхность. Эксперименты по электроискровому спеканию порошков 18 об.% Ti 3 SiC 2 -Cu показали, что в материале имеет ме- сто локальное плавление медной матрицы на контактах между агломератами (рис. 3, а ), не наблюдавшееся в случае спекания агломератов состава (3–5) об.%Ti 3 SiC 2 -Cu в тех же условиях. Плавление на контактах между агломератами в случае состава 18 об.% Ti 3 SiC 2 -Cu можно объ- яснить более высоким контактным сопротивле- нием между композиционными агломератами неправильной формы по сравнению с контакт- ным сопротивлением между частицами составов (3–5) об.%Ti 3 SiC 2 -Cu, имеющих пластинчатое строение. Из рентгенограмм, представленных на рис. 3, б , следует, что в компакте до спекания при- сутствуют фазы Ti 3 SiC 2 и Cu (рентгенограмма компакта, полученного холодным прессовани- ем), а в процессе спекания образуется дефицит- ный по углероду карбид титана TiC x – продукт химического взаимодействия меди и силикокар- бида титана. Его образование описывается реак- цией Ti 3 SiC 2 +Cu→TiC x +Cu(Si). Рис. 3. Скол компакта, полученного электроискровым спеканием композиционных по- рошков 18 об.%Ti 3 SiC 2 -Cu при 850 °С ( а ), рентгенограммы компактов, полученных прессованием при комнатной температуре (холодное прессование) и электроискровым спеканием при 850 °С ( б ) а б В табл. 1 представлены относительная плот- ность и твердость композитов, полученных из порошков Ti 3 SiC 2 -Cu, а также размер кристал- литов, параметр решетки и уровень микроиска- жений решетки меди. Параметр решетки меди в исходном порошке электролитической меди со- ставляет 3,615 Å. Увеличение параметра решетки меди свидетельствует о растворении в ней крем- ния в процессе спекания. В композитах 5 об.% Ti 3 SiC 2 -Cu размеры кристаллитов оказываются меньше, чем в композитах 3 об.% Ti 3 SiC 2 -Cu, что связано с замедлением роста кристаллитов меди при спекании в присутствии дисперсных частиц. Композиты Ti 3 SiC 2 -Cu, полученные в более ин- тенсивных режимах механической обработки, проявляют более высокие значения твердости, более высокий уровень микроискажений ре- шетки меди и меньший размер кристаллитов. Важно отметить, что сохранение малого разме- ра кристаллитов металлов при компактировании является существенным преимуществом метода электроискрового спекания. При сохранении размера зерна металличе- ской матрицы на уровне нескольких десятков