Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

I Международная научно-практическая конференция « Актуальные проблемы в машиностроении » Материаловедение в машиностроении ___________________________________________________________________ 515 К основным способом получения материалов типа «металл - интерметаллид» можно отнести диффузионную сварку, прокатку с последующим нагревом металлических заготовок и сварку взрывом в сочетании с дополнительной термической обработкой. Однако нашедшая в последние годы широкое применение технология искрового плазменного спекания, предназначенная для синтеза широкой номенклатуры материалов, может быть применима также к формированию слоистых металл- интерметаллидных композиционных материалов. Одной из наиболее исследуемых металлических систем, склонных к химическому взаимодействию с образованием интерметаллидной фазы, является система «алюминий – титан». Интерметаллиды, образующиеся при взаимодействии данной пары, обладают высокой прочностью и низкой плотностью, а комбинирование их с вязкими металлическими прослойками позволяет значительно повысить пластичность и трещиностойкость материалов [6-7]. Таким образом, формирование слоистых материалов типы «титан- алюминид титана» методом искрового плазменного спекания представляется актуальной задачей. 2. Материалы и методы Формирование композитов с интерметаллидными прослойками возможно по двум основным температурным режимам: при температуре, ниже температуры плавления алюминия (660 о С) и при температуре выше перехода алюминия в жидкую фазу. При реализации второго режима диффузионные процессы будут протекать значительно быстрее, однако, в процессе спекания образцов под давлением возможно вытекание алюминия из заготовок в рабочую камеру SPS установки. Для предотвращения указанной технологической особенности были подготовлены цилиндрической формы из титана, состоящие из двух половин. Алюминиевые и титановые фольги, имеющие форму окружностей, располагались в одной из полуформ, совпадающей с ними по внутреннему диаметру (26 мм), поочередно. Вторая полуформа, диаметром 30 мм, использовалась в качестве крышки. Толщина алюминиевой и титановой фольг составила 100 и 200 мкм соответственно. Для изготовления одного образца было использовано 70 металлических пластин. Подготовленные образцы помещались в камеру установки для плазменного искрового спекания Labox-1575 . Обработка образцов проводилась по двум режимам. Первый режим заключался в нагреве образца до температуры 830 о С и выдержке при этой температуре в течение 1 минуты. Нагрев проводился со скоростью 16 о С в минуту. Давление на образец составляло 3 кН. Искровое плазменное спекание второго образца проводилось