Повышенные требования к уровню триботехнических свойств материалов, соответственно экстремальным условиям эксплуатации многих видов деталей, сегодня невозможно реализовать за счет использования лишь серийных  сплавов и традиционных методов их обработки: легирование, модифицирования, термообработки, и т.п.. Необходимость и актуальность создания и внедрения в промышленность новых антифрикционных металлокомпозитов- очевидна. [1] Эффективность использования биметаллических структур сталь-медь для триботехнических узлов, которые работают в тяжелых условиях трения скольжения, в которых каждый слой выполняет свое функциональное назначение уже доказано опытом их использования в металлургической, автомобильной, энергетической и др. областях промышленности [2].

Консолидация биметалла рассматривается в рамках диффузного механизма соединения слоев, с изучением структурообразования переходной зоны. По результатам исследований микроструктур переходных зон соединения слоев биметаллов, проведенных в отделе композиционных материалов ФТИМС НАНУ, можно утверждать о сложных механизмах формирования переходной зоны биметаллов, обусловленных наличием монотектической реакции в тройной диаграмме Cu-Fe-C, под влиянием которой формируется структура переходной зоны биметалла сталь – медный сплав. Учитывая то, что согласно бинарным диаграммам фазового равновесия, между основными химическими элементами биметаллической системы (железо, углерод, медь) вторичные соединения отсутствуют, а в системе медь-железо обоюдно образовываются ограниченные твердые растворы, тогда как в системе медь-углерод взаимная растворимость элементов пренебрежительно мала, углерод в форме графита фактически не смачивается медным расплавом – именно описанный выше механизм определяет формирование эндогенной железосодержащей фазы, которая формируется в жидкости и кристаллизуется в виде дисперсной фазы. Таким образом, в системе железоуглеродистый сплав 1 (твердая фаза) – медный расплав (жидкая фаза) – железоуглеродистый сплав 2 (твердая фаза), при условии наличия градиента концентраций между железоуглеродистым сплавом 1 и 2 при температуре монотектического расслоения Fe-Cu-C, возникают дисперсные зоны расслоения жидкой фазы, которые формируются в направлении железоуглеродистого сплава с меньшим содержимым углерода. Используя этот механизм, непосредственно из жидкой медной фазы возможно формировать высокомодульные и интерметалидные соединения жаросто    йкмх металлов 4 и 5 груп (Ti, W, Cr, Mo, Mn), в том числе карбиды.

Предложенный метод предусматривает то, что дисперсные композиционные фазы будут формироваться в форме, в которой одна стенка одновременно является первым слоем биметалла, а вторая является источником диффузионной фазы и удаляется механически после термической обработки. Таким образом, стадии синтеза композиционной структуры и консолидация слоев биметалла объединяются в одну.

Литература:

1.Затуловский А.С., Тракшинский Б.Р., Затуловский С.С. Освоение антифрикционных композитов – решение проблемы увеличения ресурса работы оборудования // Металл и литье Украины. – 2004. - №1-2. – С. 21-26.

2. Затуловский А.С., Тракшинский Б.Р. Технико-экономические предпосылки эффективного применения износостойкого металлокомпозита вместо антифрикционных бронз / Материалы ІІІ Международной научно-практической конференции «Литье – 2007», Запорожье: Торгово-промышленная палата. – 2007. – С. 72-75.