Использование неметаллических и металлических отходов является важнейшим резервом рационального использования минеральных ресурсов, позволяет уменьшить потребность в руде, флюсах, топливе, снизить энергетические и материальные затраты на производство, способствует улучшению экологической обстановки. Эффективная утилизация стружки черных и цветных сплавов, продуктов рециклинга композитов, некоторых видов неметаллических материалов за счет использования при производстве литых композиционных материалов – неисчерпаемый сырьевой резерв при разработке и производстве литых композиционных деталей.

В отделе композиционных материалов ФТИМС НАНУ был разработан метод, согласно которому композиционные отливки изготавливались пропиткой слоя армирующих частиц (стружки) матричным расплавом (силумин АК7) под внешним давлением 0,6-0,7 МПа. [1]

Рассчитанное количество бронзовой стружки  помещается в полость формы вместе со стружкой, состав которой соответствует матричному сплаву. Это дает возможность регулировать количество армирующей фазы в композиционной отливке. Затем производится заливка матричного алюминиевого сплава, после чего в форму вводится пунсон, который производит давление на расплав с целью заполнения жидким металлом промежутков между  частицами, находящимися в полости формы.

Присутствие  в мягкой и легкоплавкой матрице алюмоматричного композиционного материала армирующих частиц из медных сплавов способствует увеличению его износостойкости и расширению диапазона рабочих скоростей и нагрузок. В нашем случае на рабочей поверхности образца для испытаний на износ рис. 1 расположена частица стружки бронзы БрО5Ц5С5  в форме спирали окруженная матричным сплавом АК7.

Рис. 1 – Рабочая поверхность образца для испытаний на износ (Ø 10 мм)

Испытания, которые проводили на машине трения 2070 СМТ-1 при трении в паре со стальным контртелом без смазки при нагрузке 6,4 кг/см² и скорости 0,2 м/с, показали, что на рабочей поверхности  присутствуют площадки скольжения с неудаленными продуктами износа (т. н. третьего тела). Это указывает на хорошую прирабатываемость материала при сухом трении за счет эффекта самосмазывания. Исследования показали, что износостойкость образцов композиционного материала армированного медной стружкой в 1,7 – 1,8 раза выше, чем у образцов из матричного сплава (6,9 см³/м,  матрица –12,33 см³/м).