-Исследование применения процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза для получения in-situ новых легких дискретно упрочненных наноструктурных композиционных сплавов систем (Al-Cu-Mn)-TiC и (Al-Cu-Ni)-TiC

Предлагается один из вариантов решения актуальной проблемы по разработке упрочненных новых легких алюмоматричных дискретно армированных композиционных сплавов посредством применения метода самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) в сочетании с легированием алюминиевой матрицы. Полученные ранее результаты по применению процесса СВС для синтеза in-situ фазы карбида титана TiC из смеси порошков Ti+C в расплаве чистого алюминия показали, что добавление 10% галоидной соли Na2TiF6 в состав исходной СВС-смеси дает возможность синтезировать частицы карбида титана размером менее 100 нм. Для дальнейшего увеличения прочностных характеристик полученного методом СВС композита Al-10%TiC планируется исследовать возможность использования дисперсного и дисперсионного упрочнения алюминиевой матрицы за счет легирования элементами, применяющимися в промышленных легких сплавах для упрочнения алюминия, так как предполагается, что наличие насыщенных твердых растворов и вторичных фаз будет препятствовать процессу агломерации карбидной фазы и позволит увеличить количество наноразмерных частиц в структуре сплава. Так, в ходе исследования будет изучена возможность легирования медью путем ввода порошковой меди в состав СВС-шихты с целью последующего выделения фазы CuAl2, которая является устойчивой против процесса коагуляции и тем самым будет способствовать повышению прочности. Перспективным также является легирование алюминиевой матрицы таким переходным металлом как марганец, который имеет относительно высокую растворимость в алюминии и вследствие склонности к внутридендритной ликвации в процессе литья в сильной степени насыщает периферийные участки дендритных ячеек, что также может способствовать повышению прочностных характеристик композита. Другим вариантом повышения прочности является введение в СВС-шихту такого малорастворимого в алюминии компонента как никель, эвтектическая фаза которого NiAl3 имеет глобулярную форму и также может способствовать эффективному дисперсионному упрочнению. Помимо прочего, совместное присутствие нескольких фаз – тугоплавкого карбида титана и интерметаллических соединений легирующих элементов (CuAl2, MnAl6, NiAl3 и др.), получаемых в процессе СВС за одну технологическую операцию, может оказать положительное влияние на свойства алюминиевых сплавов при повышенных температурах.