Obrabotka Metallov 2021 Vol. 23 No. 3

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 23 No. 3 2021 131 MATERIAL SCIENCE Т а б л и ц а 3 Ta b l e 3 Химический состав композита в участках , отмеченных на рис . 4, а , ат . % The chemical composition of the composite in the areas marked in Fig. 4, a, at.% № п / п B C Ti Fe Ni Фазы 1 31,83 0 0,48 66,81 0,88 Fe 2 B 2 32,15 0 0,43 66,80 0,62 3 31,98 0 0,54 66,20 0,78 4 0 5,74 0,50 65,54 28,22 γ -Fe 5 0 5,50 0,46 64,04 30,00 6 0 5,22 0,73 66,40 27,65 7 0 15,90 12,25 51,65 23,50 γ -Fe, TiC 8 0 22,36 11,93 55,85 21,56 9 17, 50 20,85 22,24 33,65 5,76 γ -Fe, TiC, TiB 2 10 56,78 0 27,34 11,14 4,74 TiB 2 11 62,64 0 24,68 9,70 2,98 12 60,73 0 25,24 10,85 3,18 13 0 28,65 24,26 35,11 11,98 γ -Fe, TiC 14 43,90 12,00 16,50 32,83 7,06 γ -Fe, TiB 2 , TiC 15 47,75 11,65 19,42 30,31 5,92 поверхности шлифа композита системы Cu-Ti-C-B ( рис . 6 и табл . 4). Тем не менее прочность этого композита оказалась макси - мальной из всех исследованных R bm = 830 МПа ( см . табл . 2). Абразивная износостойкость всех исследо - ванных СВС - композитов оказалась примерно одинаковой ( табл . 5). Относительная износо - стойкость была рассчитана в сравнении с по - казателями для образцов конструкционной ста - ли 40 Х , поэтому для нее ε = 1. Карбид кремния более твердый (3000…3200 HV) по сравнению с электрокорундом (2000…2300 Н V) [28], по - этому для всех испытанных композитов отно - сительный износ ε при испытаниях с карбидом кремния выше . Коэффициент трения находится на уровне 0,5 для всех исследованных компози - тов . Минимальная шероховатость поверхности характерна для композита с медной матрицей . Выводы Во всех исследованных композитах основ - ные армирующие фазы – частицы карбида тита - на TiC и диборида титана TiB 2 , образовавшиеся в результате химического взаимодействия ис - ходных порошков и неравномерно распреде - ленные в объеме композитов . Матрица компо - зитов состоит из твердых растворов на основе кристаллических решеток Fe, Cr, Ni или Cu. Чем больше металлов входит в состав матрицы , тем более неоднороден композит по химическо - му составу . Максимальной химической неодно - родностью характеризуется композит системы Fe-Ni-Cr-Ti-C-B. Введение в железную матрицу Ni привело к образованию областей с эвтектической структу - рой γ -Fe + Fe 2 B и дополнительной упрочняющей фазы – интерметаллида Ni 3 Ti. Матрица композита системы Fe-Ni-Cr-Ti-C-B состоит из двух твердых растворов : на основе аустенита (Fe-Ni) и на основе феррита (Fe-Cr). К армирующим частицам TiC, TiB 2 и Ni 3 Ti до - бавились частицы карбида хрома Cr 23 C 6 , образо - вавшиеся по границам аустенитных матричных зерен . При формировании композита системы Cu-Ti-C-B реакция синтеза карбида и диборида титана реализовалась неполностью . Помимо фаз TiC и TiB 2 в отдельных объемах этого композита