Obrabotka Metallov. 2017 no. 2(75)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (75) 2017 51 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ электроискровом спекании происходит в случае контакта спекаемого материала с графитовой фольгой и не происходит в случае наличия ба- рьерного слоя из медной фольги между компак- том и графитовым пуансоном. Различия в поведении частично окисленной меди и частично окисленного никеля при спека- нии в условиях контакта с графитовой фольгой объясняются существенной растворимостью углерода в никеле и отсутствием растворимости углерода в меди. Таким образом, уменьшение концентрации оксидов при электроискровом спе- кании частично окисленных порошков металлов в режимах, обычно используемых для компакти- рования металлических порошков, не связано с действием электрического тока, а определяется восстановлением оксидов металлов углеродом графитовой оснастки и/или графитовой фольги. 3. Реакционное электроискровое спекание без приложения давления для получения ма- териалов с высокой пористостью (на примере получения пористого алюминида железа FeAl) Основными преимуществами электроискро- вого спекания для синтеза пористых материалов являются возможности высоких скоростей на- грева (за счет протекания электрического тока непосредственно через образец) и относитель- но высоких скоростей охлаждения образцов (за счет используемого в установках электроискро- вого спекания систем водяного охлаждения), по- зволяющих осуществлять синтез и минимизиро- вать усадку компакта. В системе Fe-50 об.% Al в условиях электро- искрового спекания и горячего прессования Рис. 6. Скол компакта, полученного из частично окисленного порошка меди электроискровым спеканием при 900 ºС, 40 МПа имеет место одна и та же последовательность фазовых превращений с ростом температуры спекания: Fe+Al→Fe+Fe 2 Al 5 →Fe+FeAl→FeAl [14]. Реакционное электроискровое спекание смесей порошков железа и алюминия при 700, 800 и 900 °С позволяет получить пористые ма- териалы FeAl c общей пористостью 47, 47, 53 % и открытой пористостью 41, 41, 46 % со- ответственно. Для сравнения были проведены эксперименты на установке горячего прессова- ния. Монофазный алюминид железа FeAl, полу- ченный в условиях горячего пресса при 800 °С, имел открытую пористость, равную 33 %. В ра- боте [17] были получен алюминид железа FeAl с открытой пористостью 45…49 % с использова- нием порообразующих агентов, разлагающихся в процессе спекания с образованием газообраз- ных продуктов. Преимущества синтеза, прове- денного в данной работе, заключается в том, что высокие значения открытой пористости были получены без использования порообразующих агентов. Таким образом, реакционное электро- искровое спекание смесей порошков железа и алюминия позволяет получить пористый алю- минид железа FeAl с высокими значениями от- крытой пористости. Выводы 1. При электроискровом спекании компози- ционных порошков, полученных механической обработкой компонентов в планетарной шаро- вой мельнице и представляющих собой агломе- раты неправильной формы, плавление материа- ла и локальные химические реакции происходят по границам агломератов. 2. В композитах Ti 3 SiC 2 -Cu, содержащих (3–5) об.% Ti 3 SiC 2 и полученных из порошков, обработанных в мельнице в высокоэнергетиче- ском режиме, наиболее существенным является суммарный вклад дислокационного и зерногра- ничного упрочнения. Упрочнение по данным механизмам в спеченных композитах оказыва- ется возможным благодаря тому, что при элек- троискровом спекании сохраняются высокие концентрации дефектов в медной матрице и ее нанокристаллическая структура. 3. Установлено, что уменьшение концентра- ции оксидов при электроискровом спекании в режимах, обычно используемых при компакти-