Actual Problems in Machine Building 2019 Vol. 6 No. 1-4

Actual Problems in Machine Building. Vol. 6. N 1-4. 2019 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 194 формообразования изделий такой подход является многообещающим с точки зрения формирования высокодисперсных структур с целью получения материалов с более высокими физико-механическими свойствами. Целью работы является изучение процесса инфильтрации медным сплавом пористых порошковых заготовок сложной формы, полученных из порошков железа и их оксидов, с различным процентным содержанием исходных компонентов и анализ физико-механических свойств материалов. Задачи решаемые в процессе исследования: 1) исследование кинетики процесса пропитки порошковых материалов; 2) изучение влияния оксидной фазы на процесс инфильтрации и на полученные физико-механические свойства. Методика экспериментального исследования Порошок A100S железа и порошок оксида железа (II, III) ElectrOxide 20 использовали в качестве исходных компонентов для получения образцов для инфильтрации. Насыпная плотность определялась по ГОСТ 19440-94. В роли связки использовали фенолформальдегидную смолу (ФФС) (ГОСТ 20907-75). Из данных компонентов были изготовлены полуфабрикаты путем смешивания исходных компонентов, сушкой, валкованием и дроблением, с последующим формованием литьевым методом [1-4]. Композиции формовали пресс-литьем в заготовки прямоугольной формы с размерами 10х10х55 мм при давлениях до 20 МПа при температурах от 120 до 130  С с выдержкой от 4 до 6 минут. Кроме того, заготовки подвергали термообработке для удаления связующего и восстановления оксидов. Термообработку проводили в 3 этапа: 1-й этап: в контейнере с плавким затвором; 2-й этап: форвакууме; на третьем этапе образцы спекали в среде эндогаза. Образцы были далее пропитаны латунью Л63 при температуре 950  C в течение 30 секунд. Плотность, размер и структура образцов определяли после каждой операции. Изменения размеров после инфильтрации определяли прямыми измерениями образцов. Структуру материалов исследовали на металлографическом микроскопе серии ЕС МЕТАМ РВ, а также на зондовом микроскопе ИНТЕРГА Прима [5-9]. Результаты и обсуждение Чтобы изучить процесс проникновения материала инфильтрата в пористую заготовку, было рассмотрено несколько составов, отличающихся по содержанию компонентов. Главным составом был выбран: Fe (железный порошок A100S) – 52,1%; Fe3O4 (порошок окиси железа (II, III) ElectrOxide 20) – 20,9%; ФФС – 27,0%, соотношение компонентов отвечает требованиям по формуемости заготовок методом литья при максимальном содержании железного порошка средней дисперсности. Чтобы изучить степень влияния мелкодисперсного железа, образовавшегося в результате восстановления оксида, были изготовлены образцы с небольшим содержанием железных частиц средней дисперсии (Fe – 40 об. % и 30 об. % ). Таблица 3-1 показывает начальный состав и свойства заготовок для пропитки, размерами 10x10x55 мм. [5-9].