Պղնձի հիմքով դիսպերս կարծրացող և ամրացվող փոշեկոմպոզիտային նյութերի տաք արտամղման գործընթացի հետազոտումը

Abstract

Ցույց է տրված, որ կոնտակտային եռակցման էլեկտրոդների համար օգտագործվող փոշեկոմպոզիտային նյութերը պետք է լինեն պղնձի հիմքով, ընդ որում, մայրակի ամրացումը պետք է կատարվի դիսպերս մասնիկներով կարծրացման և դիսպերս հատիկներով ամրացման մեխանիզմներով` ջերմամշակմամբ, իսկ բարձր էլեկտրահաղորդականությունը, ջերմահաղորդականությունը և ջերմակայունությունն ապահովվեն շերտավոր կառուցվածքով կոմպոզիտային նյութերի օգտագործմամբ, որտեղ մակերևութային շերտի բարձր էլեկտրահաղորդականությունը և ջերմահաղորդականությունը պետք է ապահովի ցածր լեգիրված պղնձյա անծակոտկեն մարյակը, իսկ միջուկի բարձր մեխանիկական հատկությունները և ջերմակայունությունը՝ պղնձի հիմքով բարձր լեգիրված կոմպոզիտային անծակոտկեն կառուցվածքով նյութը, որոնց անծակոտկենության ապահովումը նպատակահարմար է իրականացնել տաք արտամղմամբ: Բացահայտվել է, որ տաք արտամղման դեպքում սահմանափակող գործոն է դառնում λ արտամղման գործակիցը, որի մեծանալով կտրուկ աճում են նյութի մեխանիկական հատկությունները: Ցույց է տրված, որ առավելագույն արժեքների դրանք հասնում են λ= 4...5 դեպքում: Հետազոտվել են 13%Ni+3%Al++1,0%Cr+0,8%Zr+Cuմն բաղադրությամբ փոշեկոմպոզիտային նյութի կառուցվածքագոյացման մեխանիզմը և կինետիկան, տաք արտամղման դեպքում ընտրվել են օպտիմալ ռեժիմներ: Показано, что используемые порошковые композиционные материалы для электродов контактной сварки должны быть на основе меди, причем упрочнение матрицы должно производиться термообработкой с механизмом твердения дисперсными частицами и упрочнения дисперсными зернами, а высокие электропроводность, теплопроводность и термостойкость должны обеспечиваться использованием композиционных материалов со слоистой структурой. При этом высокие электропроводность и теплопроводность наружного слоя должна обеспечивать низколегированная медная матрица, а высокие механические свойства и теплостойкость сердцевины – высоколегированный композиционный материал с беспористой структурой на основе меди, причем беспористость целесообразно обеспечить горячим выдавливанием. Выявлено, что при горячем выдавливании ограничивающим фактором является коэффициент вытяжки λ, с увеличением которого резко возрастают механические свойства материалов. Показано, что максимальные их значения достигаются при λ = 4...5. Исследованы механизмы структурообразования и кинетика горячей экструзии порошкового композиционного материала с составами 13%Ni+3%Al+1,0%Cr+0,8%Zr+Cuост и выбраны оптимальные режимы. It is shown, that powder composite materials used for contact welding electrodes should be based on copper hot extrusion. In that case, the matix strengthening should be carried out by heat treatment by hardening with disperse particles and strengthening with disperse gratns while high electric and heat conductivity, as well as heat resistance should be ensured by using composite with a layered structure. At that the high electric and thermal conductivity of the outer layer should be ensured by the low- alloyed copper matrix, while the high mechanical properties and heat resistance of the core- be the high-alloyed non-porous structure copper-based composite material, and in this case nonporosity should be ensured by hot extrusion. It is revealed that at hot extrusion, a limiting factor is the stretching coefficient λ, whose growth causes an increase in the mechanical properties of the materials. It is shown that their maximal values are achieved at λ = 4...5. The mechanisms of structurization and the kinetics of hot extrusion of powder composite materials with compositions 13%Ni+3%Al+1,0%Cr+0,8%Zr+Cuост are investigated, and optimal modes are selected.