Obrabotka Metallov 2013 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (61) 2013 37 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Оценку микротвердости спеченных материа- лов проводили с использованием микротвердо- мера Wolpert Group 402MVD. Отпечатки наноси- ли при нагрузке на алмазный индентор 0,049 Н. Для определения среднего значения микротвер- дости на один образец наносили не менее 15 от- печатков. В качестве основных показателей прочност- ных свойств материалов использовали значения предела прочности при изгибе. Механические испытания на трехточечный изгиб выполняли на машине Instron 3369 . Скорость деформации составляла 0,5 мм/мин. Образцы прямоугольной формы с размерами 3×4×20 мм для испытаний на трехточечный изгиб вырезали из спеченных компактов на установке электроэрозионной рез- ки Sodick AG400L . 2. Результаты исследований и их обсуждение При проведении рентгеноструктурного ана- лиза установлено, что фазовый состав материа- лов, спеченных при 1000, 1100 и 1150 °С, иденти- чен друг другу. Основной фазой в исследуемых образцах является соединение Ni 3 Al. В то же время в структуре спеченных материалов содер- жится ~ 5 вес. % фазы NiAl. В качестве примера на рис. 1 представлена дифрактограмма образца, спеченного при 1100 °С. Структура материалов, полученных по техно- логии искрового плазменного спекания порошка ПН85Ю15, однородна как в продольном, так и в поперечном сечениях. Особенностью спеченных образцов является отсутствие макротрещин. В то же время для всех материалов характерно при- сутствие дефектов в виде пор. Максимальная пористость (15 %) зафиксирована на материале, спеченном при 1000 °С. Влияние температуры нагрева на относительную плотность спеченных материалов представлено в табл. 1. Т а б л и ц а 1 Относительная плотность материала, полученного спеканием порошка ПН85Ю15 при различных температурах нагрева Соединение Температура нагрева, °С Относительная плотность, % ПН85Ю15 1000 85 1100 92 1150 95 Рис. 1. Рентгенограмма образца, полученного спеканием (SPS) порошка ПН85Ю15 при 1100 °С Спекание порошка ПН85Ю15 при 1000 о С не позволяет достигнуть необходимой плотно- сти материала, хотя и приводит к образованию мостиков между отдельными частицами. Фор- ма частиц изменяется незначительно. Образцы, спеченные при 1000 о С, благодаря высокой по- ристости удобны для анализа процессов, проте- кающих при спекании порошков. Особенности этого процесса иллюстрирует рис. 2, на котором представлена частица алюминида NiAl, окру- женная частицами Ni 3 Al. При увеличении температуры нагрева по- рошковой смеси до 1100 о С плотность материала возрастает до 92 %. Однако следы исходных ча- стиц в спеченном материале проявляются также отчетливо. Характер процессов, происходящих при искровом плазменном спекании, достаточ- но просто оценить при металлографических исследованиях с использованием функции тем-