Разработка технологии получения железоуглеродистых гранул с управляемой структурой для применения в качестве армирующей фазы литых композиционных материалов

Abstract

Объектом исследования служат железоуглеродистые сплавы для получения армирующей составляющей в виде дроби для литых композиционных макрогетерогенных материалов. Цель работы – разработка технологии получения железоуглеродистых гранул с управляемой структурой для применения в качестве армирующей фазы литых композиционных материалов. В качестве объекта исследования был выбран композит на основе специальной бронзы БрКМц3-1 и армирующих гранул из легированных сплавов на основе железа. Подобраны составы износостойких железоуглеродистых сплавов для изготовления на их основе армирующих гранул с последующим их использованием при получении композитов (износостойкий хромомарганцевованадиевый чугун марки ИЧ280Х9Г4Ф7, ванадиевый чугун с инвертированной структурой, графитизированная сталь). На модернизированной лабораторной установке отработаны технологические режимы гранулирования легированного чугуна и графитизированной стали и получены опытные образцы материала. Разработан способ изготовления тяжелонагруженной опоры скольжения, заключающийся в жидкофазном формировании композиции, имеющей макрогетерогенную структуру, на основе ингредиентов с матрицей из медного сплава в качестве несущего материала и антифрикционного материала в качестве каркаса на основе гранул из легированного чугуна. В лабораторных условиях отработаны технологические режимы получения композитов на основе специальной бронзы и армирующих гранул из легированного чугуна и изготовлены опытные образцы. Проведены лабораторные испытания композита на триботехнические свойства и получены положительные результаты. Методы исследований: экспериментальные плавки, гранулирование, изготовление композитов, триботехнические испытания, химический и металлографический анализы. Новизна полученных результатов. Разработан принципиально новый способ получения композитов на основе специальной бронзы и армирующих гранул из износостойкого чугуна. Установлены новые закономерности влияния способа загрузки шихтовых материалов, подпрессовки в период плавления бронзы и ее последующей пропитки армирующих гранул, Предложен оригинальный способ плакирования армирующих гранул, обеспечивающий качественное сцепление с бронзовой основой композита.