Актуальные проблемы в машиностроении. Том 11. № 3-4. 2024 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 65 - в связи с тем, что на детали действуют значительные осевые удельные нагрузки, материал должен иметь высокие прочностные характеристики (предел прочности при растяжении – не менее 700 МПа, твердость HV – не менее 1900 МПа); - поскольку планируется изготовление плунжеров из заготовок типа «стакан», получаемых методом пластической деформации, то относительное удлинение должно быть не менее 5%; - поскольку при контакте деталей пары трения возникает радиальное давление, материал должен обладать хорошими антифрикционными свойствами и, прежде всего, иметь низкую склонность к заеданию с сопрягаемым материалом литейной камеры; - при этом материалы, из которых изготовлены детали пары трения, должны обладать высокой теплопроводностью. В работе [10] в качестве материала для плунжеров машин литья под давлением предложен дисперсно-упрочненный жаропрочный, износостойкий и задиростойкий материал на основе порошковой меди. Авторы настоящей статьи получали указанный материал методом реакционного механического легирования совместно с технологиями порошковой и гранульной металлургии. Данный метод лежит в основе получения медных дисперсно-упрочненных композиционных материалов ДИСКОМ®, которые характеризуются высокими значениями теплопроводности и температуры рекристаллизации (950 °C). Для получения данного материала исходная порошковая композиция смешивалась в смесителе типа «пьяная бочка». В работе использовались: алюминиевая пудра марки ПП-1 (2,6…3,2% мас.), углерод в виде порошка карандашного графита марки ГК-3 (0,6…1,2% мас.) и электролитической порошок меди ПМС-1 (остальное). Затем смесь, полученная ранее, подвергалась реакционному механическому легированию в высокоэнергетической шаровой мельнице – аттриторе [12 - 14], – где подводимая энергия в обрабатываемую порошковую смесь имела значение от 3,5 кВт·ч/кг до 5 кВт·ч/кг при частоте вращения ротора не менее 600 об/мин. В результате такой обработки происходило измельчение исходных порошков, образование механоактивированных гранул, в материале которых протекали твердофазные реакции, приводящие к образованию пересыщенного твердого раствора алюминия в меди и нанодисперсных оксидов алюминия. Полученные гранулы затем компактировались на гидравлическом прессе под давлением 600 МПа в брикеты, которые нагревались в защитной среде до 850°С, выдерживались при этой температуре 15…20 минут и подвергались экструзии в прутки. Из этих прутков изготавливались образцы для проведения испытаний по определению физико-механических и эксплуатационных свойств материала. Согласно полученным данным, материал имеет чрезвычайно высокую температуру рекристаллизации, а также обладает высокими прочностными свойствами, однако основным его недостатком является низкая пластичность (относительное удлинение – 2%), что делает материал не технологичным с точки зрения изготовления из него заготовок типа «стакан», получаемых методом пластической деформации. Проведенные в работе [15 - 17] исследования позволяют полагать, что добавки окиси меди в материал могут оказывать положительное влияние на пластические и прочностные свойства дисперсно-упрочненных материалов. Целью работы является исследование влияния введения окиси меди на прочностные свойства и пластичность дисперсно-упрочненного композиционного материала на основе порошковой меди системы Cu-Al-C-O, предназначенного для изготовления из него плунжеров машин литься под давлением.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1