ВПЛИВ Al₂O₃ ТА SiC НА СПІКАННЯ ТА МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ГІБРИДНИХ КОМПОЗИТІВ НА ОСНОВІ АЛЮМІНІЮ 

Анотація

Об’ємні композити Al–SiC (8% (мас.))–Al₂O₃ (2% (мас.)) та Al–SiC (6% (мас.))–Al₂O₃ (4% (мас.)) були синтезовані шляхом механічного легування та іскрового плазмового спікання при 550 °C і тиску 50 МПа з витримкою протягом 15 хв. Після консолідації об’ємні зразки не мали жодних нових піків порівняно з порошковими зразками на рентгенограмах. Твердість спечених зразків виміряно за допомогою мікро­твер­доміра Віккерса при навантаженні 1 H протягом 20 секунд, а зносостійкість зразків визначено шляхом випробування на фреттинг-зношування при навантаженні 20 і 30 Н. Консолідовані зразки Al–SiC (8% (мас.))–Al₂O₃ (2% (мас.)) та Al–SiC (6% (мас.))–Al₂O₃ (4% (мас.)), спечені протягом 10 хв, показали мікротвердість за Віккерсом 1,5 ± ± 0,5 ГПа і 1,4 ± 0,35 ГПа відповідно. При збільшенні часу витримки до 15 хв значення твердості зменшилися до 1,35 ± 0,45 ГПа і 1,34 ± 0,25 ГПа відповідно. Об’ємні втрати були вищими при навантаженні 30 Н порівняно з навантаженням 20 Н через більшу деформацію та утворення шорсткої поверхні в зразку, що призводило до його руйнування. Об’ємні зразки двох композицій, спечені з витримкою 10 хв, показали міцність на стиск 492 і 476 МПа відповідно; при збільшенні часу спікання до 15 хв міцність знизилася до 482 і 467 МПа відповідно. Зменшення твердості та міцності на стиск можна пояснити збільшенням розміру зерен при більш тривалій витримці. Поверхня зламу демонструвала в’язкий та крихкий режими руйнування в Al-матриці та армівній фазі.