Дьячкова Лариса Николаевна – доктор технических наук, доцент, заведующий лабораторией
ул. Платонова, 41, 220005, Минск
Larisa N. Dyachkova – D. Sc. (Engineering), Associate Professor, Head of the Laboratory
41, Platonov Str., 220005, Minsk
Исследовано влияние режимов пластической деформации получаемых инфильтрацией псевдосплавов сталь – медный сплав на их структуру, механические свойства и анизотропию свойств. Установлено, что горячая штамповка псевдосплавов при температурах 700–950 °С обеспечивает повышение прочности в 1,5–3 раза, ударной вязкости – в 1,5–2,5 раза, пластичности – на 1,5–2 %, а при 1100–1150 °С (выше температуры плавления меди) – приводит к растрескиванию материала. Показано, что свойства псевдосплавов на основе стали, легированной хромом, ниже, чем на основе стали, легированной никелем, что связано с образованием оксидов хрома вследствие его повышенного сродства к кислороду. Установлено образование макротекстуры в псевдосплавах после горячей штамповки, что приводит к вторичной анизотропии свойств, уровень которой определяется степенью деформации и температурой и не превышает 15–20 %. Построена деформационная кривая псевдосплава при горячей штамповке, выявившая оптимальную температуру (700–900 °С) и предельную степень деформации (65 %) в зависимости от состава псевдосплава. При повышении степени деформации происходит образование микротрещин на границе железной и медной фаз, что в свою очередь приводит к снижению прочности, пластичности, а также в 1,5–2 раза ударной вязкости псевдосплавов с содержанием медной фазы 15 % и разрушению псевдосплавов с содержанием медной фазы 25 %, в которых протяженность межфазных железомедных границ значительно больше. Достигнутые механические свойства горячештампованных псевдосплавов сталь – медный сплав позволяют использовать их для деталей тяжелонагруженных узлов трения, а также деталей конструкционного назначения.
The influence of the regimes of plastic deformation of steel – copper alloy pseudo-alloys obtained by infiltration on their structure, mechanical properties and anisotropy of properties is investigated. It has been established that hot forging of pseudo-alloys at a temperature of 700–950 °C provides an increase in strength by 1.5–3 times, impact strength by 1.5–2.5 times, plasticity by 1.5–2 %, and at 1100–1150 °С (above the melting point of copper) – leads to cracking of the material. It is shown that the properties of pseudo-alloys based on steel alloyed with chromium are lower than those based on steel alloyed with nickel, which is associated with the formation of chromium oxides due to its increased affinity for oxygen. The formation of macro-texture in pseudo-alloys after hot stamping has been established, which leads to secondary anisotropy of properties, the level of which is determined by the degree of deformation and temperature, but does not exceed 15–20 %. The deformation curve of the pseudo-alloy during hot forging was constructed, which revealed the optimum temperature (700–900 °С) and the limiting degree of deformation (65 %) depending on the composition of the pseudo-alloy. With an increase in the degree of deformation, microcracks form at the interface between the iron and copper phases, which in turn leads to a decrease in strength, ductility, as well as a 1.5–2-fold decrease in the impact strength of pseudo-alloys with a copper phase content of 15 % and destruction of pseudo-alloys with a 25 % copper content phases, in which the length of interphase iron-copper boundaries is much greater. The achieved mechanical properties of hot-forged steel-copper alloy pseudo-alloys make it possible to use them for parts of heavily loaded friction units, as well as parts for structural purposes.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.