Исследованы условия формирования и спекания композитов на основе нитрида титана со связкой, а также влияние модифицирующих добавок на их прочностные и трибологические свойства. Установлено, что наименший краевой угол смачивания (25-30 град) имеет сплав марки ПГ12Н-01, который содержит хром, бор, кремний и углерод. В системе TiN-ПΓ12Н-01 получить относительно беспористые структуры можно при введении в состав композита карбида хрома и углерода в виде графита, что способствует образованию TiCN, улучшая смачивание и адгезию. Графит, введенный дополнительно в качестве примеси, после спекания находится в виде отдельной равномерно распределенной фазы, встроенной в общую структуру композита. В таком состоянии он может успешно выполнять роль сухой смазки, улучшая эксплуатационные характеристики материала. Кроме того, это активирует процесс спекания, позволяя получить практически беспористый материал. Оптимальная температура спекания находится в диапазоне 1450-1500°C в зависимости от количества углерода и металлической связки. Прочность композиционных материалов составляла 300-500 МПа, а твердость -16,1 ГПа. Самые высокие показатели прочности можно обеспечить оптимальным сочетанием графита и связки ПГ12Н-01. Увеличение или недостаточное количество этих компонентов ухудшает механические характеристики. Исследование антифрикционных характеристик разработанных материалов в паре с контртелом из стали 65Г твердостью 60 HRC показало, что при сухом торцевом трении (скорость -8 м/с, давление в зоне контакта -50 МПа, длина пробега -10 км) коэффициент трения составляет 0,27-0,3, износостойкость при этом равна 0,2 ± 0,02 мкм/км. Таким образом, разработанные керамические материалы имеют высокий уровень прочностных и антифрикционных характеристик и могут быть применены в условиях сухого трения при высоких скоростях и нагрузках.
展开▼
