Actual Problems in Machine Building. Vol. 9. N 3-4. 2022 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 56 трением из отдельных частиц порошка или более мелких гранул. Исследования формы частиц гранул показали, что преобладали гранулы чешуйчатого типа, что свидетельствует о наличии при этом значительных сдвиговых деформаций. При более длительной обработке гранулы начинали уменьшаться в размерах, что может быть обусловлено достижением ими критического состояния наклепа (твердость более не растет), при котором гранулы начинали дробиться, о чем может свидетельствовать преобладание гранул оскольчатого типа. Однако, начиная с τг =150 мин размеры гранул начинали снова расти, и они приобретали окатанную форму, близкую к равноосной. При этом, температура в рабочей камере аттритора Tв и, следовательно, в обрабатываемом порошке и мелющих шарах достигала величины Tв, достаточной для протекания процесса частичной рекристаллизации гранул. Этим же может быть объяснено некоторое падение твердости прутков, изготовленных из таких гранул (см. табл. 1). Поскольку обработка медного порошка проводилась в воздушной среде рабочей камеры аттритора, то ювенильные поверхности гранул, образуемые при интенсивном их дроблении в условиях повышенных температур, во время обработки неизбежно окислялись. Это так же подтверждают результаты химического анализа, которые представлены в таблице 2. Таблица 2 Результаты химического анализа обработанной в аттриторе порошковой меди Время обработки, мин 0 30 60 90 120 150 180 Содержание% мас. кислорода 0,137 0,147 0,155 0,252 0,108 0,205 0,196 железа 0,02 0,10 0,40 0,93 1,42 2,05 2,45 Из таблицы 2 видно, что с увеличением времени обработки наблюдался сильный рост содержания железа в гранулах и, соответственно, в изготовленных из них прутках, что обусловлено износом рабочих поверхностей рабочей камеры аттритора, ударных элементов (бил) и мелющих шаров. Поскольку железо является нежелательной примесью в меди с точки зрения получения на ее основе материалов с хорошей теплопроводностью, необходимо ограничить длительность обработки в аттриторе до 60 мин. Данное положение подтверждается так же и анализом представленных в табл.1 данных. Действительно, при времени обработки более 60 мин коэффициент теплопроводности и пластичность падают, а прочностные характеристики не становятся существенно выше, чем при обработке в течение 60 мин. Поэтому все дальнейшие исследования проводились на образцах, полученных из прутков, которые были изготовлены из гранул, в свою очередь полученных обработкой порошковой меди в аттриторе в течение 60 мин. На рис. 1,а приведена микроструктура горячепрессованного прутка, полученного непосредственно из порошка меди (τг =0 мин). Отчетливо видны зерна, сформировавшиеся во время нагрева в процессе рекристаллизации, а мелкие включения (преимущественно, округлой формы) были идентифицированы методом микрорентгеноспектрального анализа с использованием фольг (рис. 2,а), с которых методом электронографии снимались макродифракции, как оксиды меди Cu2O. Сравнивая рис. 1,а с рис. 1,б, можно отметить, что пруток из медных гранул обладает мелкозернистой, однородной структурой, содержащей значительное количество оксидной фазы.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1