Процессы контактного взаимодействия в композиционных материалах с микрокристаллическим наполнителем

Abstract

В работе исследованы процессы контактного взаимодействия, которые происходят во время пропитки композиционных материалов на границах раздела между микрокристаллическим наполнителем и связкой на железной основе. Определено структурный и фазовый состав зон контактного взаимодействия. Установлено уменьшения ширины зон растворно-диффузионного раздела на границах деления композиционных материалов в случае применения в их составе микрокристаллического эвтектического сплава-наполнителя W-C. Уменьшение ширины зон с увеличением скорости охлаждения микрокристаллического наполнителя объяснимо в рамках квантово-механической модели. С целью дополнительного уменьшения ширины зон контактного взаимодействия предложено легировать втектический сплав-связи Fe-C-B-P молибденом.

У роботі досліджено процеси контактної взаємодії, що відбуваються під час просочення композиційних матеріалів на границях поділу між мікрокристалічним наповнювачем и зв’язкою на залізній основі. Визначено структурний і фазовий склад зон контактної взаємодії. Встановлено зменшення ширини зон розчинно-дифузійного поділу на границях поділу композиційних матеріалів у разі застосування в їх складі мікрокристалічного евтектичного сплаву-наповнювача W-C. Зменшення ширини зон зі збільшенням швидкості охолодження мікрокристалічного наповнювача пояснено в рамках квантово-механічної моделі. З метою додаткового зменшення ширини зон контактної взаємодії запропоновано легувати евтектичний сплавзв’язку Fe-C-B-P молібденом.

In this paper the contact interaction processes occurring at the interfaces between the crystal or microcrystal filler and the iron-based binder during composites infiltration have been investigated. The structural and phase composition of zones appearing at the composites interfaces has been determined. The decrease in dissolution-and-diffusion interface width has been found while microcrystal W-C eutectic alloy is used as a filler. This characteristics also decreases with increase in cooling rate of microcrystal filler which has been explained within the quantum-mechanic model framework. Additionally, the interface width decreases when Fe-C-B-P eutectic binder is alloyed with Mo.