Структура и микромеханические свойства СВС-композитов с медной матрицей: особенности формирования

Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС) является одним из перспективных способов получения прочных и износостойких композитов. Особый интерес представляет использование меди в качестве матрицы из-за уникального сочетания электро- и теплопроводности. Монолитные СВС-композиты системы Cu–Ti–C–B и Cu–Ti–C в настоящее время мало изучены. Сведения о фазовом составе таких композитов весьма противоречивы, а данные по микромеханическим свойствам практически отсутствуют. В работе представлены результаты сравнительного анализа структуры и микромеханических свойств композитов систем Cu–Ti–C и Cu–Ti–C–B. Установлено, что матрицей обоих композитов является пересыщенный титаном твердый раствор на основе меди, в котором при охлаждении выделяются наноразмерные частицы интерметаллида Cu₄Ti. Упрочняющими фазами, образующимися в результате СВС, являются частицы TiC (композит Cu–Ti–C) и частицы TiC и TiB₂ (композит Cu–Ti–C–B). В композите Cu–Ti–C–B сохранились исходные частицы непрореагировавшего карбида бора В₄C, микротвердость которых составила 3680 HV 0,1. Наиболее пластичной структурной составляющей является механическая смесь Cu+Cu₄Ti в композите системы Cu–Ti–B, за счет которой возможна последующая пластическая деформация с целью получения деталей заданной формы. При исследовании микромеханических свойств максимальные показатели прочности H_IT, HV, W_е, R_e, H_IT/E* были зафиксированы в композите системы Cu–Ti–C–B, что позволяет ожидать высокую износостойкость изделий из него.