Импульсное прессование алмазосодержащих металлических материалов

Аннотация

Представлены результаты исследования структуры и износостойкости компактов, полученных из мелкодисперсной смеси на никелевой связке состава 70 % Ni - 25 % Cu - 5 % Fe (средний размер частиц около 50 мкм) с добавлением микропорошка алмаза зернистостью 5/3 со 100%-й условной концентрацией. Импульсное прессование порошковых материалов проводилось с использованием модифицированного метода Кольского, позволяющего контролировать параметры нагружения и выбирать рациональные режимы компактирования порошковых материалов при длительности импульсов нагружения в диапазоне 100…400 мкс с амплитудами давления до 2000 МПа. Импульсное прессование проводилось при температуре 20 ºС. В результате получены компакты с относительной плотностью более 98 %. Металлографические исследования, проведенные на микроскопе NEOPHOT-32, показали, что полученные компакты обладают достаточно однородной мелкозернистой структурой. Общая картина распределения пор достаточно равномерная, наблюдаемые формы пор близки к сферическим и полуправильным выпукло-вогнутым объемам. Рентгеновский микроанализ, проведенный на энергодисперсионном спектрометре в режиме сканирования по линии поверхности и поперечных шлифов полученных компактов, показал, что динамическое прессование не приводит к заметному изменению распределения элементов Ni, Cu, Fe, и C по объему образцов. Проведенные измерения микротвердости компактов показали, что динамическое прессование приводит к ее росту по сравнению с аналогичным параметром, полученным на листовых образцах после прокатки и спекания. Испытания компактов на износостойкость проводились в режиме сухого трения по схеме «вращающийся диск - неподвижный образец». Представлены зависимости потери массы компактов от времени испытания. Экспериментально установлено, что износостойкость у компактов, полученных импульсным прессованием и последующим спеканием, выше по сравнению с компактами, полученными традиционными режимами прессования и последующего спекания.