Цель работы：. Теоретическая часть

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Институт металлургии, машиностроения и транспорта

Кафедра «Технология и исследование материалов»

Лабораторная работа №. 1

Исследованние микроструктуры нанокомпозита на основе алюминий-медного сплава и углеродных наночастиц при различных технологических процессе

Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу

«Технологии порошковых материалов» для студентов направления

Технология и исследование материалов

Выполнили студентки гр. 13346/3 Чжан Нань, Ли Кунь

Руководитель Ларионова Т. В.

Санкт-Петербург

2017г.

Цель работы：

1. В работе приведены результаты исследования микроструктуры нанокомпозита на основе алюминий-медного сплава микролегированного фуллереном С60 при различных экструции.

Теоретическая часть

Экструзия — технология получения изделий путём продавливания вязкого расплава материала или густой пасты через формующее отверстие.

Экструзия представляет собой непрерывный технологический процесс, заключающийся в продавливании высоковязкого материала на основе расплава, либо пастообразной многофазной дисперсной системы, либо металла, через формующий инструмент (экструзионную головку, фильеру), с целью получения изделия с поперечным сечением нужной формы.

Прокатка – это способ обработки пластическим деформированием – наиболее распространенный. Прокатке подвергают до 90 % всей выплавляемой стали и большую часть цветных металлов. Способ зародился в XVIII веке и, претерпев значительное развитие, достиг высокого совершенства.

Сущность процесса: заготовка обжимается (сдавливается), проходя в зазор между вращающимися валками, при этом, она уменьшается в своём поперечном сечении и увеличивается в длину. Форма поперечного сечения называется профилем.

Горячим прессованием называют одновременное прессование и спекание порошков. Совмещение прессования и спекания в одной операции позволяет реализовать наблюдаемое при повышении температуры увеличение текучести материалов и получать фактически беспористые изделия и изделия из большого класса материалов, для которых применение других методов затруднительно или даже невозможно (например, карбидов, боридов и других сверхтвёрдых материалов).

Наиболее существенными достоинствами горячего прессования следует считать максимально быстрое уплотнение материала и получение изделия с минимальной пористостью при сравнительно малых удельных давлениях прессования.

В отличие от холодного прессования выдержка под давлением при горячем прессованием значительно увеличивается, что необходимо для прохождения процесса спекания, время которого при наличии внешнего давления в свою очередь значительно сокращается.

В работе исследовали структурообразование нанокомпозита на основе алюминий-медного сплава и углеродных наночастиц (фуллереносодержащей сажи) при различных экструции. Работу выполняли в направлении поиска возможности микролегирования фуллереном графита в алюминий-медь-графитовом материале путем использования фуллеренсодержащей сажи с целью повышения прочностных характеристик подшипников скольжения, не уступающих характеристикам изделий, изготовленных из наиболее стойких антифрикционных бронз.

Фуллерены близкие родственники графита и в этой связи наследуют его высокую термостойкость, неординарные электрофизические характеристики, а также широко известные для графита антифрикционные свойства.

Образцы Al-Cu-фуллеренсодержащая сажа готовили по специальной литейно-деформационной технологии.

Медь вводилась в количествах 5, 4 и 7, 4%. Для получения образцов смешивали порошки Al, Cu и фуллереновой сажи в течение 4 ч в смесителях типа «пьяная бочка». Из полученной шихты были спрессованы цилиндрики высотой 24 мм и диаметром 36 мм. Эти цилиндрики (брикеты) нагревали до температуры 550°С, выдерживали при этом 30 мин (чтобы прореагировали Cu и Al) и прессовали выдавливанием на кривошипном прессе со скоростью осадки 500 мм/сек на диаметр 14 мм. Всего было подготовлено 3 образцов (таблица ) были подробно исследованы. Микроструктуру исследовали на микрошлифах с применением металлографического комплекса, включающего световой микроскоп МИ-1, цифровую камеру с фотоадаптером, фазовый состав

12 Следующая ⇒