Механохимический подход к получению металломатричных композиционных материалов Ti/TiC

Изучены возможности модифицирования структуры металломатричных материалов Ti/TiС путем использования механокомпозитов, полученных механохимическим синтезом карбида титана в реакционной смеси (Ti + C) + 70 % (масс.) Ti, и их последующей консолидации методом искрового плазменного спекания. Исследована структура материалов методами дифракционного анализа и сканирующей электронной микроскопии. Показано, что при механической активации (МА) в планетарной шаровой мельнице АГО-2 в течение 4 – 8 мин реализуется in situ твердофазный синтез карбида TiC0.38 в матрице аморфно-кристаллического твердого раствора α-Ti(С). С увеличением длительности МА от 4 до 8 мин размеры частиц механокомпозитов уменьшаются в 2,6 раза. Установлено, что при спекании формируются композиционные материалы на основе β-Ti с зернистой структурой независимо от длительности МА. С увеличением длительности МА с 4 до 8 мин пористость материалов уменьшается от 3,14 до 2,56 %, а размеры зерна карбида и b-титана увеличиваются примерно в 2 раза. После МА в течение 4 и 8 мин и последующего спекания материалы имеют твердость 802 ± 10 HV и 749 ± 10 HV, прочность при испытании на сжатие 1400 ± 50 МПа и 1600 ± 50 МПа, а также значительную износостойкость — коэффициенты абразивного износа 3,57 × 10 – 5 и 2,25 × 10 – 5 мм3/(Н × м) соответственно.