Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 3

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 22 No. 3 2020 61 MATERIAL SCIENCE Сравнительные испытания композиционных материалов , обладающих антифрикционными свойствами , проводились в сопоставлении с об - разцами из сплава Д 16, модифицированными МДО . Контробразцы также изготовлены из Д 16 и упрочнены МДО . Оценивались : коэффициент трения и интенсивность линейного износа при различном номинальном давлении в контакте в присутствии технической воды и без смазочного материала . Результаты и их обсуждение Технология получения образцов из композиционного минералокерамического материала В процессе формирования заготовки мине - ралокерамического материала методом порош - ковой металлургии исходные компоненты сме - шивали между собой , загружали в пресс - форму , подвергали холодному брикетированию и спека - нию в муфельной печи в условиях вакуума при температуре 570…575 o С в течение 30…40 мин . С целью предотвращения каталитического фазового превращения алмаза в графит под дей - ствием кислорода в процессе спекания компози - ции и синтеза покрытия в плазме электрического разряда применялась химическая металлизация алмаза медью [16]. Кроме того , медь в неболь - ших количествах в алюминиевых сплавах при микродуговом оксидировании выступает в каче - стве катализатора , способствующего образованию наиболее износостойкой и твердой фазы  - оксида алюминия микротвердостью около 24 ГПа . Одной из основных характеристик , опреде - ляющих физико - механические и триботехниче - ские свойства минералокерамического матери - ала и определяющей его пористость , является относительная плотность Q [17]. Установлено , что при увеличении давления прессования в рассматриваемом диапазоне от 50 до 300 МПа относительная плотность образцов возрастает в 1,2…1,4 раза в зависимости от зернистости ал - мазов . Спекание заготовки позволяет повысить их прочность и относительную плотность допол - нительно на 5…7 %. С увеличением степени ме - таллизации алмазов М относительная плотность заготовки может снижаться до 10…15 %. При снижении зернистости алмазов d после прессо - вания и спекания получается композиционный материал с большей относительной плотностью . Например , для зернистости алмазов 20/14 до - стигается относительная плотность 97 % при давлении прессования 250 МПа , температуре 650 о С . Возможность регулировать пористость заготовки позволяет влиять на характер протека - ния процесса микродугового оксидирования . Спеченный образец из композиционной сме - си модифицировался методом МДО , при этом на его поверхности формировался упрочненный слой из керамической матрицы и равномерно заключенного в ней дисперсного алмаза . Техно - логический процесс микродугового оксидирова - ния детали из спеченной алмазно - алюминиевой смеси имеет ряд особенностей по сравнению c алюминиевыми сплавами , обусловленных повы - шенной пористостью исходного материала ( до 10…15 об .%), наличием в составе смеси диэлек - трических составляющих : оксида алюминия ( до 10 % от массы алюминиевой составляющей ) и дисперсных частиц алмаза ( до 35 об .%), на по - верхности которых находится медь . Наиболее существенное влияние на ход процесса МДО минералокерамической компо - зиции оказывает степень металлизации алмаз - ных зерен М ( рис . 1). Время выхода на режим Рис . 1. Хронограмма напряжения МДО образцов ( d = 63/50, Q = 90 %, K = 100 %) с различной степе - нью металлизации алмазов Fig. 1. A voltage chronogram of microarc oxidation of blanks ( d = 63/50, Q = 90 %, K = 100 %) with a varying degree of diamond metallization