№ 3 (2024)

Получение порошковых композиций с помощью обычной технологии обработки может привести к образованию крупных агломератов и, следовательно, осложняет получение однородной микроструктуры. Производство композитов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза может снизить затраты и количество технологических стадий, а также привести к получению более однородных композитов. Для получения высокодисперсной порошковой керамической композиции AlN–TiC применен синтез методом горения смесей порошковых реагентов азида натрия (NaN₃), фторопласта (C₂F₄), алюминия и титана при разном соотношении реагентов в атмосфере газообразного азота при давлении 4 МПа. Термодинамические расчеты подтвердили возможность синтеза композиции AlN–TiC разного состава в режиме горения. Экспериментально определены зависимости температуры и скорости горения от состава исходных смесей реагентов по всем стехиометрическим уравнениям реакций. Показано, что экспериментально найденные зависимости параметров горения от соотношения исходных компонентов соответствуют теоретическим результатам термодинамических расчетов. Состав синтезированной композиции отличается от теоретического состава меньшим содержанием целевых фаз и образованием побочных фаз Al₂O₃, Na₃AlF₆ и TiО₂. Порошковая композиция представляет собой волокна нитрида алюминия диаметром 100–250 нм и ультрадисперсные частицы преимущественно равноосной и пластинчатой форм с размером частиц 200–600 нм. При увеличении температуры горения для получения наибольшего количества фазы карбида титана наблюдается укрупнение размера частиц до микронного уровня.

Фосфор в латуни может оказывать как положительное влияние – улучшать механические свойства, повышать коррозионную стойкость и обрабатываемость, так и отрицательное – негативно сказываться на свариваемости и приводить к растрескиванию. Исследование роли фосфора в процессах структурообразования латуни имеет практическую актуальность, поскольку способствует оптимизации свойств материала, снижению возможности появления дефектов, улучшению процессов обработки и контролю свойств и качества. Работа посвящена исследованию роли фосфора в латуни, необходимости контроля его содержания при производстве путем ограничения доли вторичного использования. Выявлена возможность положительного влияния модификации медных сплавов фосфором с целью улучшения эксплуатационных свойств, а также перспектива использования фосфора в качестве безопасной замены свинца в латуни. Проведена оценка содержания и распределения примеси фосфора в концентрации 0,005 % в латунном образце марки ЛМцАЖН 59-3,5-2,3-0,5-0,3, изучены характер его взаимодействия с другими компонентами сплава и изменения, происходящие при различных температурах термической обработки. Установлено, что фосфор активно участвует в диффузионных процессах и образует фосфиды как в дефектных, так и в бездефектных заготовках. При нагреве в области температур горячей деформации происходит перераспределение фосфора, локальное растворение фосфида и образование метастабильных включений. Из-за различий в концентрации элементов в областях, прилегающих к фосфиду, происходит изменение структуры латуни, что приводит к образованию участков, отличных от матричной β-фазы. Фосфид марганца в латуни может улучшить ее механические свойства и обрабатываемость резанием, но избыток этого соединения может привести к проблемам с прочностью, трещиностойкостью и формованием.