Статья

Наименование	Структура и свойства порошкового медно-титанового материала после углового прессования
Авторы	Бабич И. Н., асп.
Раздел	Металлургия
Год	2024	Выпуск	77	Страницы	53 - 59
УДК	621.762.4
Аннотация	Работа посвящена исследованию структуры и физико-механических свойств порошкового медно-титанового материала после углового прессования в штампе с каналами различного поперечного сечения. Установлено, что при изменении поперечного сечения образца с круга на прямоугольное сечение происходит уменьшение неравномерности напряженного состояния и выравнивание плотности. Получены ярко выраженная текстура деформации, высокие прочностные свойства вдоль оси образца и несколько меньшие в поперечном сечении.
Реферат	Цель. Исследование структуры и физико-механических свойств порошкового медно-титанового материала после углового прессования в штампе с каналами различного поперечного сечения. Методика. Образцы изготавливали из механической смеси порошков меди ПМС-1 и титана ВТ1-0 двусторонним прессованием, номинальная величина частиц порошка 0,063 мм, форма — дендритная. Двухстороннее компактирование цилиндрических образцов осуществляли на гидравлическом прессе силой 1000 кН. Спекание выполняли в среде генераторного газа по ступенчатому режиму. Усадка после спекания составила 10,7 %. Угловое прессование выполняли с различным противодавлением. Результаты. Установлено, что при противодавлении 110 МПа получен бездефектный образец с пористостью 0,7 %. В структуре образцов после спекания определили зерна меди, частицы титана и поры. Разнозернистость структуры меди объясняется неравномерным развитием статической рекристаллизации при спекании вследствие неоднородного напряженного состояния. Среднестатистическая величина зерна меди составляет 21-22 мкм, размер частиц титана — 55 мкм. В процессе спекания в результате поверхностной и объемной диффузии наблюдается образование диффузионной зоны между компонентами порошкового пористого образца. Различие в диффузии меди и титана объясняется их парциальными коэффициентами диффузии. Парциальный коэффициент диффузии меди больше, чем титана, и медь преимущественно диффундирует в титан. Разная их величина обуславливает большую активность частиц меди при спекании и последующих деформационных процессах. Для углового прессования характерна схема всестороннего неравномерного сжатия. При угловом прессовании микротвердость колеблется в пределах 1200-1250 МПа, достигая максимальных значений в средней зоне образца, для которой характерна максимальная плотность. Микротвердость титановых включений по всем сторонам образца практически одинакова и соответствует среднестатистическому значению 1151 МПа. Для оценки механических свойств измеряли твердость по методу Роквелла и выполняли сжатие образца, вырезанного из средней зоны вдоль оси. Получено равномерное распределение твердости с некоторым уменьшением со стороны противодавления. При испытании на сжатие образцов получен предел текучести 451,4 МПа, предел прочности 677,2 МПа, что в 1,5 раза больше свойств деформированного медно-титанового материала, полученного по другим механическим схемам деформации. Научная новизна. В результате неоднородного напряженного состояния наблюдается неравномерное развитие статической рекристаллизации и, как следствие, разнозернистость структуры. При испытании на сжатие получены высокие прочностные свойства. Практическая значимость. Рекомендован режим углового прессования для получения высокоплотного медно-титанового материала.
Ключевые слова	угловое прессование, медно-титановый материал, плотность, величина зерна, микротвердость, напряженное состояние, свойства.
Полный текст