233 / 457
Материаловедение, динамика и прочность машин и механизмов
233
а)
б)
в)
г)
Рис 2. Структура композиций после инфильтрации с различным временем выдержки:
а) выдержка 15секунд при t=950°Сх200, б) выдержка 30 секунд при t=950°С х200,
в) выдержка 60секунд при t=950°С х200, г) выдержка 600 секунд при t=950°С х200.
Таблица 1
Твердость НВ образцов после инфильтрации
Длительность инфильтрации,
секунд
Твердость НВ, МПа
Предел прочности при растя-
жении, σ
В
, МПа
600
138
48,3
60
120
42,0
30
107
33,3
15
95
27,5
Таблица 2
Микротвердость образцов после инфильтрации
600 секунд
60 секунд
30 секунд
15 секунд
Частица Fe
165,7 МПа
165,3 МПа
169,5 МПа
162,3 МПа
Губчатое железо
250,7 МПа
207,6 МПа
182,5 МПа
159,3 МПа
Фаза на основе меди
141,8 МПа
115,6 МПа
98,3 МПа
83,5 МПа
Микротвердость определялась отдельно на железной частице, на губчатом железе и на мед-
ной фазе.
На основании проведённых исследований можно утверждать, что и при использовании круп-
ных порошков железа возможно создание композиций оксид – порошок железа – ФФС для получения
изделий сложной формы с достаточным уровнем механических свойств. Испытания на микротвер-
дость показали, что при увеличении времени выдержки при установившейся температуре, значения
микротвердости частиц железного каркаса не изменяется, а губчатого железа и медной фаз увеличи-
ваются.
Структура композиций после инфильтрации определяется кинетикой процессов инфильтра-
ции, а также процессов взаимного растворения компонентов композиционного материала. Инфильт-
рация латуни в субмикропоры заканчивается уже в течении 15 секунд, далее латунь растворяет губ-
чатое железо, находящееся на поверхности субмикропор, в результате чего области заполненные
медным сплавом увеличиваются. Очевидно, протекает также процесс растворения меди в железе.
При охлаждении растворенное железо выпадает из раствора в виде частиц, диаметром от 1÷3 мкм