Получение композиционных сплавов Cu- Cr со слоистой структурой с высокой дугостойкостью

摘要

Получены сплавы Cu - 20 масс.% Cr со слоистой структурой жидкофазной пропиткой порошков хрома расплавом меди (с использованием предкристаллизационной вибробработки их композиций). Слои композитов в различной степени обогащены хромом (- от 2 до 90 об. %). Показано, что состав и структура слоев зависят от термовременных условий вибрации, а также от степени предварительного компактирования порошка хрома. Исследованы фазовый состав полученных сплавов, элементный состав фаз и их микротвердость. Впервые экспериментально показано, что на начальных стадиях взаимодействия Cu и Cr на базе частиц хрома образуются структурные комплексы "ядро (Cr) - оболочка (Cr + Cu)" с градиентным распределением элементов в "оболочке". При дальнейшем взаимодействии вся частица хрома пропитывается медью. В исследовании методом сканирующей электронной микроскопии в отраженных электронах эти образования выглядят сильно размытыми и бесформенными. Таким образом формируются прекурсоры для последующей кристаллизации из них дендритов хрома. Кристаллизация этих дендритов происходит в верхних слоях расплава при необходимом и достаточном количестве меди (или при высоких перегревах). Изучена морфология дендритов, в которых кристаллизация из прекурсоров завершена не полностью. Заполняя медную матрицу во время дугообразования, прекурсоры должны существенно уменьшить контактную площадь а-Cu. При этом свариваемость контактов значительно снизится по сравнению с аналогичными композитами с матрицей из чистой меди (например, Cu - W).