| ArticleName |
Дисперсно-наполненные композиционные материалы Al—TiC |
| Abstract |
Композиционные материалы (КМ) с матрицей из сплавов алюминия, упрочненные частицами TiC, изготавливали по литейной технологии методом механического замешивания наполнителя в матричный расплав. Исследовали структуру, механические и триботехнические свойства КМ. Показано, что благодаря удовлетворительной смачиваемости Al расплавом частицы TiC становятся центрами кристаллизации. Распределение наполнителя в матрице, оцененное по методу мозаик Дирихле, характеризуется как слегка регулярное. Введение частиц TiC в матричные сплавы стабилизирует процесс трения, расширяет диапазон трибонагружения, приводит к снижению коэффициента трения и повышению в 2–3 раза износостойкости.
Данная работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ (08-03-12024-офи, 08-08-00476-а, 10-08-90017-Бел_а). |
| References |
1. Чернышова Т. А., Кобелева Л. И., Болотова Л. К. Дискретно-армированные композиционные материалы с матрицами из алюминиевых сплавов и их трибологические свойства // Металлы. 2001. № 6. С. 85–98.
2. Чернышова Т. А., Кобелева Л. И., Лемешева Т. В. Дисперсно-наполненные композиционные материалы на базе антифрикционного силумина для узлов трения скольжения // Перспективные материалы. 2004. № 3. С. 69–75.
3. Hosking F. M., Folgar Portillo F., Wunderlin R., Mehrabian R. Composites of aluminum alloys : fabrication and wear behavior // J. Mater. Science. 1982. N 17. Р. 477–498.
4. Rohatgi P. Cast aluminium-matrix composites for automotive applications // J. Miner., Met. & Mater. Soc. 1991. Vol. 43, N 4. Р. 10–16.
5. Ramesh K. C., Sagar R. Fabrication of metal matrix composite automotive parts // J. Adv. Manuf. Technol. 1999. N 15. Р. 114–118.
6. Purohit R., Sagar R. Fabrication of cam using metal matrix composites // Ibid. 2001. N 17. P. 644–648.
7. Kryachek V. M. Friction composites : Traditions and new solutions (review). II. Composite materials // Powder Metall. Met. Ceram., 2005. N 44. P. 5–16.
8. Thakur S. K., Dhindaw B. K. The influence of interfacial characteristics between SiCp and Mg/Al metal matrix on wear, coefficient of friction and microhardness // Wear. 2001. N 247. P. 191–201.
9. Unlu B. S. Investigation of tribological and mechanical properties of Al2O3—SiC reinforced Al composites manufactured by casting or P/M method // Mater. Des. 2008. N 29. P. 2002–2008.
10. Михеев Р. С., Чернышова Т. А. Дискретно-армированные композиионные материалы системы Al—TiC (обзор) // Заготовительные производства в машиностроении. 2008. № 11. С. 44—53.
11. Frage N., Frumin N., Levin L. et al. High temperature phase equilibria in the Al-rich corner of Al—Ti—C system // Metall. Mater. Trans. A. 1998. N 29. P. 1341–1345.
12. Чернышова Т. А., Кобелева Л. И., Болотова Л. К., Лемешева Т. В. Поведение при сухом трении скольжения дисперсно-наполненных композиционных материалов на базе алюминиевых сплавов с различным уровнем прочности // Перспективные материалы. 2005. № 3. C. 38–44.
13. ГОСТ 1583–93. Сплавы алюминиевые литейные. Технические характеристики. — Введ. 1997-01-01. — Минск : Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации.
14. ГОСТ 1320–74 (ИСО 4383–91). Баббиты оловянные и свинцовые. Технические условия. — Взамен ГОСТ 1320–55 ; введ. 2001-10-01. — Минск : Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации.
15. Murphy A. M., Howard S. J., Clyne T. W. The effect of particle clustering on the deformation and failure of Al—Si reinforced with SiC particles A quantitative study // Key Eng. Mater. 1997. N 127–131. P. 919–928.
16. Wray P. J., Richmond O., Morrison H. L. Use of the dirichlet tessellation for characterizing and modeling nonregular dispersions of second-phase particles // Metallography. 1983. N 16. P. 39–58.
17. Чернышова Т. А., Плишкин Д. Н., Кобелева Л. И., Болотова Л. К. Оценка равномерности распределения армирующей фазы в дискретно-упрочненных композиционных материалах по методу Дирихле // Материаловедение. 2000. № 11. C. 24–28.
18. Shipway P. H., Kennedy A. R., Wilkes A. J. Sliding wear behavior of aluminium-based metal matrix composites produced by a novel liquid route // Wear. 1998. N 216. P. 160–171.
19. Фукс И. Г., Буяновский И. А. Введение в трибологию : учеб. пособие. — М. : Нефть и газ, 1995. — 278 с.
20. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника) / А. В. Чичинадзе и др. ; под общ. ред. А. В. Чичинадзе. — М. : Машиностроение, 2003. — 576 с.
21. Пенкин Н. С., Пенкин А. Н., Сербин В. М. Основы трибологии и триботехники : учеб. пособие — М. : Машиностроение, 2008. — 206 с.
22. Archard J. F. Contact and rubbing of flat surfaces // J. Appl. Phys. 1953. N 24. P. 981–988.
23. Белов Н. А., Савченко С. В., Хван А. В. Фазовый состав и структура силуминов : справ. изд. — М. : МИСИС, 2008. — 283 с.
24. Буше Н. А., Миронов А. Е., Маркова Т. Ф. Новые алюминиевые сплавы взамен традиционных материалов // Приводная техника. 2003. № 5. C. 57–62.
25. Hanumanth G. S., Irons G. A. Solidification of particle-reinforced metal-matrix composites // Metall. Mater. Trans. B. 1996. N 27. Р. 663–671.
26. Cetin A., Kalkanli A. Effect of solidification rate on spatial distribution of SiC particles in A356 alloy composite // J. Mater. Proc. Technol. 2008. N 205. Р. 1–8.
27. Mitra R., Mahajan Y. R. Interfaces in discontinuosly reinforced MMC (An Overview) // Bull. Mater. Sci. 1995. N 18. P. 405–434.
28. Rhee S. K. Wetting of Ceramics by Liquid Aluminum // J. Am. Ceram. Soc. 1970. N 53. P. 386–389.
29. Froumin N., Frage N., Polak M., Dariel M. P. Wettability and phase formation in the TiCx Al system // Scripta Metallurgica et Materialia. 1997. N 37. P. 1263–1267.
30. Banerji A., Reif W. Development of Al—Ti—C grain refiners containing TiC // Metall. Trans. A. 1986. N 17. P. 2127–2137.
31. Xion P., Derby B. Wetting of titanium nitride and titanium carbide by liquid metals // Acta Mater. 1996. N 44. P. 307–314.
32. Leon C. A., Lopez V. H., Bedolla E. Wettability of TiC by commercial aluminum alloys // J. Mater. Sci. 2002. N 37. P. 3509–3514. |
