Automatic Welding, 2014, №01



2014 №01 (02)

2014 №01 (04)

---

«Автоматическая сварка», № 1, 2014, с. 24-28

Квазикристалические сплавы–наполнители для композиционых слоев, полученых методом печной наплавки

Е. В. СУХОВАЯ

Днепропетр. нац. ун-т им. О.Гончара. 49010. Днепропетровск, просп. Гагарина, 72. E-mail: sukhovaya@ukr.net
 
Реферат
Исследованы структура и свойства макрогетерогенных композиционных слоев, полученных методом печной наплавки. В качестве наполнителей использованы квазикристаллические сплавы Al–Cu–Fe, Al–Co–Cu, Al–Co–Ni. Связками служили сплавы на основе алюминия и меди. Показано, что метод печной наплавки позволяет получить содержание квазикристаллической икосаэдрической ψ-фазы не менее 30 об. % в структуре композиционных слоев, упрочненных сплавом-наполнителем Al–Cu–Fe, и содержание квазикристаллической декагональной D-фазы до 55 об. % в структуре композиционных слоев со сплавами-наполнителями Al–Co–Cu и Al–Co–Ni. Закономерности формирования границ раздела между наполнителем и связкой при наплавке объяснены реализацией растворно-диффузионного механизма процессов контактного взаимодействия. Установлено преимущественное растворение кристаллических фаз сплавов-наполнителей, что приводит к проникновению расплавленных связок вглубь наполнителя вдоль границ кристаллов квазикристаллической фазы. Следствием увеличения интенсивности процессов растворения кристаллических фаз наполнителя при использовании для наплавки связок на основе меди является полная их перекристаллизация в процессе охлаждения при сохранении в структуре композиционных слоев не растворившихся включений квазикристаллической фазы. Для создания наплавленных слоев, эксплуатирующихся в условиях сухого трения, рекомендован композиционный материал на основе оловянистой бронзы Бр.Оц10-2, армированный сплавом-наполнителем Al–Co–Ni. Максимальную стойкость в кислых средах имеет композиционный материал со связкой из латуни Л62 и сплавом-наполнителем Al–Co–Cu. Библиогр. 11, табл. 1, рис. 4.
 
Ключевые слова: композиционный слой, печная наплавка, квазикристаллические фазы, межфазное взаимодействие, растворение, коррозионная стойкость в кислых средах, триботехнические свойства
 
Поступила в редакцию 30.09.2013
Опубликовано 17.12.1013
 
1. А. с. 562393 СССР, МПК В 23 К 9/04, В 22 D 19/08. Способ износостойкой наплавки / И. В. Нетеса, Д. А. Дудко, Б. И. Максимович и др. – Заявл. 18.07.1975; Опубл. 08.06.1977, Бюл. № 23.
2. Данилов Л. И., Ровенских Ф. М. Наплавка деталей засыпных устройств доменных печей композиционным сплавом // Металлург. – 1979. – №1. – С. 12–15.
3. Смачиваемость износостойких составляющих композиционных сплавов связками на медьникельмарганцевой основе / Д. А. Дудко, Б. И. Максимович, В. И. Зеленин и др. // Автомат. сварка. – 1975.– № 5. – С.5–6.
4. Новые износостойкие наплавочные композиционные сплавы / Д. А. Дудко, В. И. Зеленин, И. В. Нетеса и др. // Износостойкие наплавочные материалы на основе тугоплавких соединений. – Киев: Наук. думка, 1977. – С. 3–5.
5. Исследование свойств композиционных сплавов на основе карбида титана / В. А. Быстров, А. В. Быстров, Г. Т. Дзодзиев и др. // Свойства и испытания наплавленного металла. – Киев: ИЭС им. Е. О. Патона, 1979. – C. 131–135.
6. Боровикова М. С. Основные закономерности контактного взаимодействия тугоплавких боридов с некоторыми непереходными металлами // Границы раздела фаз и их свойства. – Киев: ИПМ АН УССР, 1980. – С. 72–79.
7. Самсонов Г. В., Панасюк А. Д., Боровикова М. С. Взаимодействие тугоплавких боридов с жидкими металлами семейства железа // Порошк. металлургия. –1973. – № 6. – С. 51–57.
8. Huttunen-Saarivirta E. Microstructure, fabrication and properties of quasicrystalline Al–Cu–Fe alloys: a review // J.Alloys Comp. – 2004. – № 363. – P. 150–174.
9. Комплекс машин и методика определения антифрикционных свойств материалов при трении скольжения / Э. Т. Мамыкин, М. К. Ковпак, А. И. Юга и др. // Порошк. металлургия. –1973. – № 1. – С. 67–72.
10. Tsai A.-P., Inoue A., Masumoto T. A stable decagonal quasicrystal in the Al–Cu–Co system // Mater.Trans. JIM.– 1989.–30, № 4.– P. 300–304.
11. Godecke T., Ellner M. Phase equilibria in the aluminumrich portion of the binary system Co–Al and in the cobalt/aluminum-rich portion of the ternary system Co–Ni–Al // Z. Metallk. – 1996. – 87. – P. 854–864.