Спеціальні сплави та композити на основі міді та методи їх одержання: Processy litʹâ, 2020, Tom 139, №1, p.61-68

Р. Ф.  Ліхацький

doi:10.15407/plit2020.01.061

Автор(и)

Р. Ф. Ліхацький Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

DOI:

https://doi.org/10.15407/plit2020.01.061

Ключові слова:

композиційні матеріали на основі міді, монотектичні сплави, структура замороженої емульсії, прогресивні ливарні технології

Анотація

Надійшла 06.02.2020

УДК 621.74.074.02

У статті розглянуто основні проблеми виробництва та використання мідних сплавів і композитів у контексті новітніх вимог до їх властивостей з огляду на екстремальні умови експлуатації. Значний обсяг цих матеріалів використовується в електротехніці та в якості деталей підшипників вже багато десятиріч, проте сучасний рівень розвитку техніки вимагає ефективних рішень для покращення низки експлуатаційних властивостей міді та сплавів на її основі.
Одним із найбільш ефективних сучасних методів вирішення такого роду задач є створення функціональних композиційних матеріалів на основі міді та розробка ефективних технологій їх одержання.Підвищення робочих температур та збереження необхідних механічних властивостей наразі є головними вимогами для міді та її сплавів. Показано, що твердорозчинні та дисперсійнотвердіючі механізми зміцнення цих матеріалів більшою мірою вичерпали себе. Це пов’язано, в основному, зі схильністю зміцнюючих компонентів та фаз розчинятися в матричному матеріалі при високих робочих температурах. Тому головною тенденцією нині є застосування нерозчинних дисперсійних часток, таких як карбіди металів, макс-фази тощо для зміцнення міді та її сплавів. У більшості випадків дані задачі вирішувалися методами порошкової металургії. Це давало можливість гарантованого одержання рівномірного або локального контрольованого розподілу часток у деталях. Тим не менш, дані методи є досить дорогими і не можуть забезпечити виробництво крупногабаритних виробів. Ливарні технології одержання мідних композитів мають свої переваги перед порошковими, що виражається як в більшій технологічній та економічній ефективності, так і в питаннях якості металу. Окрім цього, лише ливарні технології здатні забезпечити одержання мідних композитів з ендогенно утвореними нерозчинними сполуками або сплавів монотектичних систем зі структурою замороженої емульсії.

Біографія автора

Р. Ф. Ліхацький, Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

аспірант

Посилання

Gorbatenko, V. P., Gorbatenko, V. V. (2012) Non-ferrous metals and alloys: a textbook for higher education institutions. Donetsk: DNTU, 300 p. [in Ukrainian].

Nikolaev, A. K. (2001) Low alloyed copper alloys. Features of compositions and production technology. Non-ferrous metals, no. 5, pp. 84-88 [in Russian].

Nikolaev, A. K., Novikov, A. I., Rozenberg, V. M. (1983) Chrome bronzes. Moscow: Metallurgy, 176 p. [in Russian].

Nikolaev, A. K., Rozenberg, V. M. (1978) Alloys for resistance welding electrodes. Moscow: Metallurgy, 96 p. [in Russian].

Kolaсhev, B. A., Elagin, V. N., Livanov, V. A. (2001) Metallurgy and heat treatment of non-ferrous metals and alloys. Moscow: MISIS, 416 p. [in Russian].

Filippov, M. A., Barash, V. R., Hervasev, M. A. (2013) Methodology for the selection of metal alloys and hardening technologies in mechanical engineering: a training manual: in 2 volumes. T. II. Non-ferrous metals and alloys. Yekaterinburg: Publishing House Ural. University, 236 p. [in Russian].

Avraamov, Ju. S., Schlapin, A. D. (2002) Alloys based on systems with limited solubility in the liquid state (theory, technology, structure and properties): Monograph. Moscow: Intercontact Science, 172 p. [in Russian].

Zatulovsky, S. S., Zatulovsky, A. S., Kosinskaya, A. V., Trakshinsky, B. R. (2010) Bimetallic composite materials for antifriction purposes. VISNIK Donbass State Power Engineering Academy, no. 3(20), pp. 123-127 [in Russian].

Scheretsky, V. A., Zatulovsky, A. S., Naboka, E. A. (2018) New cast composites based on immiscible components. Foundry, no. 9. pp. 14-15 [in Russian].

Zatulovsky, A. S., Scheretsky, V. A. (2016) Investigation of the interaction zone of Fe-Cu two-layer composites based on copper alloys. Materials of the conference "Casting. Metallurgy". Kharkov: NTU "KhPI", pp. 96-97 [in Russian].

Stepanchuk, A. M, Bogatov, O. S, Shevchuk, M. B, Pashkovets, N. F. (2010) Obtaining powders of dispersed hardened copper. Intercollegiate collection "SCIENTIFIC NOTES". Lutsk, pp. 188-195 [in Ukrainian].

Khristenko, V. V., Kirievsky, B. A. (2000) New composite alloys based on copper and technological parameters for producing cast billets. Materials of the VII workshop "Modeling in Applied Scientific Research". Odessa: OGPU, pp. 8 [in Russian].

Kirievsky, B. A., Seredenko, V. A., Seredenko, E. V., Khristenko,V. V. (2001) Features of producing cast alloys with the structure of a frozen emulsion. Metal and Casting of Ukraine, no. 12. pp. 3-5 [in Russian].

Loginov, Yu. N. (2006) Copper and wrought copper alloys: a training manual. 2nd ed. Ekaterinburg: GOU VPO, 136 p. [in Russian].

Kirievsky, B. A., Trubachenko, L. N. (2004) New dispersion-hardened bronzes and production technology. Casting processes, no. 4. pp. 61-65 [in Russian].

Berent, V. Ya. (2005) Materials and properties of electrical contacts in railway devices. Moscow: Intext, 408 p. [in Russian].

Prikhodko, V. M., Petrova, L. G., Chudina, O. V. (2003) Metallophysical foundations for the development of reinforcing technologies. Moscow: Engineering, 384 p. [in Russian].

Khristenko, V. V., Ushkalova, O. V., Trubatchenko, L. N. Wear-resistant (Fe–Cr–C)-alloys with approved properties // Materials of scientific and practical conference-exposition "Foundry: technologies, materials, equipment, economy and ecology", 12-14 december 2011. Kyiv: PTIMA NAS of Ukraine, pp. 293-294 [in Russian].