Досліджено вплив технологічних режимів на щільність зразків композитів з нанорозмірними додатками частинок карбіду та оксиду, отриманих за розробленою технологією [1]. Композитні шари виготовляють на основі мікронаногранул, що складається з порошків сплаву БрО10Ф1 і БрА9Ж4, а також наповнювача: наночастинок, попередньо закріплених на поверхні металевих порошків. Композиційні суміші піддаються попередньому гарячому пресуванню, а подальша термічна обробка утворює міцний адгезійний зв'язок і широку перехідну дифузійну зону між шарами матеріалу.

Технологія консолідації для композиційних шарів, націлена на одержання повної щільності шару нанокомпозиту, та складається з процесу попереднього ущільнення, гарячого пресування та термічної обробки. Необхідно розробити технологію реалізації оптимальних режимів.

Для композиційного шару на основі БрО10Ф1 оптимальним режимом попередньої термічної обробки є нагрів до 450 ° C з 15-хвилинною експозицією. Для матеріалу на основі сплаву БрА9Ж4 оптимальним є режим нагрівання до 500 ° C протягом 10 хвилин.

При гарячому пресуванні для матеріалу на основі БрО10Ф1 досліджено зміну пресового навантаження від 8 до 20 МПа та часу витримки від 5 до 20 хвилин, пористість шарів змінювалась в межах 31-23%, Встановлено режим оптимального гарячого пресування – навантаження 17 МПа з 15-хвилинною витримкою. Встановлено, що при зміні часу і температури подальшого пічного наплавлення пористість матеріалу змінюються від 8 до 3, оптимальним режимом пічного наплавлення є нагрів до 1100 °С без витримки.

Для етапу гарячого пресування композиційного матеріалу на основі БрА9Ж4 встановлено, що оптимальним режимом гарячого пресування є навантаження 20 МПа з 10 хвилинною витримкою. Встановлено, що при зміні часу і температури подальшого пічного наплавлення пористість матеріалу змінюється в межах від 4,6 до 1,3%. Оптимальним режимом для пічного наплавлення є нагрів до 1150 °С з витримкою 10 хвилин (рис. 1).

Рисунок 1 – Вид мікроструктури композиційного функціонального шару після пічного наплавлення (а – БрО10Ф1; б – КМ на основі БрО10Ф1 +3% W(карбіди); в – БрА9Ж4; г – КМ на основі БрА4Ж9 +3% W(карбіди)).

Розроблені температурно-часові режими консолідації шарів біметалу «сталь-мідноматричнй композит», що дозволяють одержувати функціональний шар з щільністю близькою до повної та сформувати шарувату композицію з заданими характеристиками.