Actual Problems in Machine Building. Vol. 12. N 3-4. 2025 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 60 упрочняющей фазы (дисперсоидов) [11]. Гранулы самой массовой фракции, находящейся в интервале от 0,200 мм до 0,315 мм, имеют наибольшую твердость. Это объясняется тем, что структура материала гранул именно этой фракции оказалась наиболее проработанной в аттриторе (гомогенной) по сравнению со структурами гранул других фракций, отличающихся неоднородностью, в связи с чем микротвердость гранул, имеющих размеры более 0,63 мм и менее 0,05 мм, значительно ниже. Мелкодисперсные гранулы (менее 0,05 мм в количестве 9…14% от всех фракций) – это преимущественно частицы, которыми являются получившими наклеп в аттриторе частицами медного порошка и не участвующими в процессе дальнейшего образования из них гранул, так как оказались в так называемых «застойных» зонах рабочей камеры аттритора. Крупные гранулы (более 0,63 мм в количестве 0,4…3,6%) образованы преимущественно именно такими мелкодисперсными гранулами в «застойных» зонах, со слабой консолидацией между ними. С целью определения влияния технологических параметров на получение полуфабрикатов исследуемых материалов был изучен процесс холодного прессования полученных в аттриторе гранул в цилиндрические брикеты давлением 600 МПа (табл. 2). Таблица 2 Плотность различных исследуемых композиций Характеристики гранул Исходное содержание компонента в порошковой композиции, мас. % Al 3,0 С 0 0,15 0,30 0,45 0,60 0,90 Плотность насыпная, кг/м3 3550 3710 3698 3786 3793 3958 Плотность утряски, кг/м3 3874 3970 4267 4050 4063 4241 Плотность брикетов, кг/м3 6538 6539 6719 6440 6412 6349 Плотность теоретическая, кг/м3 8770 8760 8750 8740 8730 8720 Плотность относительная, % 74,5 74,6 76,8 73,7 73,6 72,8 Из анализа данных таблицы 2 следует, что теоретическая плотность материала брикетов с увеличением в материале содержания углерода монотонно снижается. При этом относительная плотность брикетов разных составов находится в диапазоне 72,8…76,8 % от теоретической плотности. Для композиций с содержанием 0,45 мас.% и 0,60 мас.%, гранулы из которых имеют самые большие средние размеры, значения относительной плотности гранульных брикетов оказались меньше, чем для брикетов из гранул с меньшими средними размерами, что коррелируется с известным в порошковой металлургии постулатом – из крупных порошков, как правило, получаются менее плотные прессовки, так как на таких порошках сложно обеспечить высокую их плотность упаковки. Наиболее уплотненными, т.е. с меньшим содержанием пор, являются брикеты, изготовленные из гранул порошковой композиции с 0,30% мас. углерода. Далее был изучен процесс горячей экструзии брикетов в полуфабрикаты материала с 3,0 мас.% Al и 0,45 мас.% С (содержание О2 составляло 0,025…0,030 мас.%) при различных коэффициентах вытяжки (табл. 3) и определены механические характеристики полученных полуфабрикатов (табл. 4). Из приведенных в таблицах 3 и 4 данных следует, что с повышением коэффициента вытяжки неизменно растет твердость материала. Что касается пределов прочности при растяжении и сжатии, то они так же растут до коэффициента вытяжки, равного 16. Этот рост обусловливается лучшей проработкой структуры материала при экструзии с более высоким коэффициентом вытяжки. Однако, при дальнейшем повышении коэффициента вытяжки наблюдается спад не только этих прочностных характеристик, но и пластичности, что наблюдается часто при явлении перепрессовки композиционного материала, приводящей к
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1