СТРУКТУРА ТА ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛОМАТРИЧНИХ КОМПОЗИТІВ, ОТРИМАНИХ ІЗ СУМІШІ ПОРОШКІВ  85% Ti + 15% Al, ОБРОБЛЕНИХ ВИСОКОВОЛЬТНИМ  ЕЛЕКТРИЧНИМ РОЗРЯДОМ У ВУГЛЕВОДНЕВІЙ РІДИНІ

Анотація

Порошкові композити системи Ti–Al–C мають високі експлуатаційні властивості, такі як міцність та зносостійкість, тому використовуються у машинобудуванні та авіакосмічній промисловості. Фізико-механічні методи підготовки та консолідації порошків, зокрема із використанням високовольтного електричного розряду та іскрового плазмового спікання, дозволяють підвищувати властивості таких композитів. Досліджено вплив режимів високовольтної електророзрядної обробки (ВЕР) суміші порошків 85% Ti + 15% Al у вуглеводневій рідині на фазовий склад та механічні властивості композитів, отриманих після іх іскрового плазмового спікання. Високовольтна електророзрядна обробка порошків дозволила зменшити середній діаметр частинок з 20 мкм до ~6 мкм із одночасним досягненням кількості частинок розміром у діапазоні <1 мкм на рівні 20%. Також обробка порошків високовольтним електричним розрядом із наступним іскровим плазмовим спіканням дозволила отримати композити, зміцнені частинками TiC, Ti₂AlC та Ti₃AlC₂. Отримані металоматричні композити мають високі механічні властивості — твердість та зносостійкість. Найвища твердість (HV5 = 4 ГПа) серед досліджених зразків характерна для композитів з порошку, обробленого при питомій енергії обробки 10 МДж/кг в етиловому спирті. Абсолютний коефіцієнт зносу зразка композита, отриманого в етиловому спирті з питомою енергією 20 МДж/кг, становив 0,022 г/км, а відносний — 1,4%/км на шляху довжиною 5 км. При обробці порошку в гасі з питомою енергією 10 МДж/кг абсолютний коефіцієнт зносу матеріалу становив 0,008 г/км, а відносний — 0,68%/км. Отримані зразки характеризуються підвищеним рівнем жаростійкості, що обумовлено синтезом MAX-фаз Ti₂AlC та Ti₃AlC₂, а також карбіду титану у складі композита під час ВЕР.