Усовершенствование способа получения композиционного материала на основе алюминия, упрочненного наночастицами, в поле действия центробежных сил тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Симонова, Екатерина Васильевна

• Симонова, Екатерина Васильевна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Симонова, Екатерина Васильевна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Общие сведения о КМ

1.1.1 Общие сведения о КМ на алюминиевой основе

1.1.2. Анализ способов изготовления дисперсно-упрочненных КМ

с матрицами из алюминиевых сплавов

1.1.3. Механические и эксплуатационные свойства дисперсно-упрочненных КМ на алюминиевой основе

1.1.4. Методы создания градиентных дисперсно-упрочненных КМ

на алюминиевой основе

1.2. Механизм упрочнения материалов наночастицами

1.3. Теория активного энергетического воздействия на расплавы с

целью получения новых материалов

1.4. Изменения в структуре и свойствах металлов и сплавов,

протекающие при кристаллизации под статическим давлением

1.4.1. Фазовые равновесия в сплавах при высоких давлениях

1.4.2 Влияние давления на параметры кристаллизации

1.5 Воздействие на расплав нестационарных силовых полей

1.6 Заключение по обзору литературы

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Выбор исходных материалов для изготовления КМ и определение их свойств

2.2 Технология изготовления КМ

2.2.1 Методика изготовления брикетов

2.2.1.1 Шихтовка материалов

2.2.1.2 Смешение компонентов шихты

2.2.1.3 Определение оптимальной массы брикетов

2.2.1.4 Выбор метода изготовления брикетов

2.2.1.5 Выбор размеров и формы брикетов

2.2.1.6 Выбор давления прессования

2.2.2 Изготовление отливок

2.2.2.1 Оборудование для проведения центрифугирования

2.2.2.2 Методика изготовления отливок

2.2.2.3 Механическая обработка оливок

2.3 Оптическая и электронная микроскопия

2.3.1 Методика металлографических исследований

2.3.2 Электронная микроскопия

2.4 Рентгенографический анализ

2.4.1 Микрорентгеноспектральный анализ

2.4.2 Рентгенофазовый анализ

2.4.3 Оже-спектроскопия

2.4.4 Анализ структуры в тонких пленках

2.5 Методика проведения испытаний механических свойств

2.5.1 Испытания на растяжение

2.5.2 Испытания на изгиб

2.5.3 Испытания на ударную вязкость

2.5.4 Метод оценки погрешности исследования

2.5.5 Определение твердости и микротвердости

2.6 Методика определения эксплуатационных свойств

2.6.1 Методика определения коррозионной стойкости

3 ГЛАВА ВЛИЯНИЕ ВВЕДЕНИЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ ЧАСТИЦ

И ПРИЛОЖЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ КМ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ

3.1 Свойства исходных материалов

3.1.1 Материал матрицы

3.1.2 Характеристики и состав упрочняющих дисперсных частиц

3.2 Влияние гравитационного коэффициента на структурообразование

3.2.1 Определение значений гравитационного коэффициента и давления, возникающего в расплаве

3.2.2 Оценка времени кристаллизации алюминия

3.2.3 Оценка скорости движения наноразмерных частиц в гравитационном поле центрифуги

3.2.4 Влияние гравитационного коэффициента на размер и форму

зерна

3.3 Влияние наноразмерных частиц на структурообразование КМ

3.3.1 Влияние наноразмерных частиц на размер зерна КМ

3.3.2 Определение радиуса критического зародыша

3.3.3 Расстояние между упрочняющими частицами в матрице

3.3.4 Влияние наноразмерных частиц на характер излома КМ

3.3.5 Результаты количественного рентгенофазового анализа

3.3.6 Результаты оже-спектроскопии

3.3.7 Результаты анализа КМ в тонких пленках

4 ГЛАВА МЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА КМ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ

4.1 Механические свойства КМ на основе алюминия, упрочненного наноразмерными частицами

4.1.1 Твердость и микротвердость

4.1.2 Прочность на растяжение, изгиб и ударную вязкость

4.2 Эксплуатационные свойства КМ на основе алюминия

упрочненных наночастицами

4.2.1 Коррозионная стойкость

ВЫВОДЫ ПО 4 ГЛАВЕ

5 ГЛАВА РЕЗУЛЬТАТ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Усовершенствование способа получения композиционного материала на основе алюминия, упрочненного наночастицами, в поле действия центробежных сил»

ВВЕДЕНИЕ

Развитие современной техники невозможно без разработки новых конструкционных материалов с заранее заданными свойствами, среди которых наибольшим потенциалом обладают металломатричные композиционные материалы (КМ), упрочненные частицами малого размера, в том числе и наноразмерными. В настоящее время при создании ряда изделий и узлов для наземной, авиационной и ракетно-космической техники, а также в судостроении все большее применение находят высокопрочные и легкие КМ, армированные дискретными высокопрочными тугоплавкими частицами оксидов, карбидов и нитридов. В качестве материала матрицы значительным преимуществом обладает алюминий, за счет его высоких удельных характеристик и технологичности.

Проблема создания недефицитных дисперсно-упрочненных алюмоматричных КМ для массового применения в современной технике остается весьма актуальной, и на сегодняшний день существуют три основных направления работ в указанной сфере: упрочнение материала матрицы за счет легирования, силовое воздействие на кристаллизующийся расплав и введение упрочняющих частиц наноразмера. Также остается актуальной тенденция к снижению количества легирующих элементов и упрочняющих частиц.

Очевидно, что при кристаллизации матриц КМ неизбежен ряд проблем, присущих литым материалам: ликвация, усадочные раковины, трещины, микрохимическая и микрофизическая неоднородность, крупные зерна, дендриты и т.д. Основным методом борьбы с этими недостатками является модифицирование расплава, однако оно связано с существенным изменением исходного состава и соответствующих свойств. Теоретически возможно бороться с дефектами литья и за счет изменения скорости охлаждения жидкого металла, но существующие методы достаточно трудоемки и требуют сложного аппаратурного оформления.

Наложение давления на кристаллизующийся металл за счет центробежного литья с целью улучшения заполнения формы расплавом нашло широкое применение в технологии литья с середины прошлого века. Стационарное давление, применяемое в промышленных процессах, повышает технологичность, но не оказывает существенного влияния на физические свойства металла. В последние годы значительный интерес проявляется к воздействию на кристаллизующийся расплав нестационарных силовых полей, в частности поля центробежных сил. Давление, прикладываемое к кристаллизующемуся расплаву под действием центробежных сил, оказывает серьезное влияние на основные теплофизические параметры жидкости: температуру плавления, коэффициент теплопроводности, удельную теплоемкость, скрытую теплоту кристаллизации, поверхностное натяжение, плотность, вязкость и др.

Введение упрочняющих частиц наноразмера позволяет придать КМ особую структуру, уникальные механические, электронные, тепловые свойства, значительно превосходящие характеристики КМ, упрочненных частицами с размерами более 0,1 мкм. Учитывая сложности, возникающие при попытке добиться равномерного распределения частиц наноразмера, обладающих высокой поверхностной энергией, в расплаве, в первую очередь из-за образования агломератов, технологии введения наночастиц в расплав для массового производства требуют существенного усовершенствования.

Введение упрочняющих частиц наноразмера (в малом количестве) при одновременном силовом воздействии на расплав с целью повышения их прочностных свойств КМ ранее не рассматривалось.

В связи с вышеизложенным, повышение прочностных свойств дисперсно-упрочненного алюмоматричного КМ за счет введения малого количества (до 0,5 %) упрочняющих наночастиц при воздействии поля центробежных сил, является актуальной задачей исследований в области материаловедения.

Научная новизна работы

1. В области малых концентраций упрочняющей фазы (до 0,5 %) обнаружен экстремальный характер зависимости прочности КМ, что явилось экспериментальным подтверждением теоретического предположения Белова-Лурье о наличие дополнительного максимума в области малых количеств упрочняющих тугоплавких добавок;

2. Установлена связь между параметрами центрифугирования и структурой КМ, выражающаяся в том, что в процессе кристаллизации с увеличением гравитационного коэффициента уменьшается размер зерна матрицы КМ, при сохранении равномерного распределения упрочняющих частиц, что приводит к увеличению прочности КМ.

Практическая значимость работы

На основе расчетов сил, действующих на частицу в расплаве при центрифугировании с гравитационным коэффициентом в диапазоне значений 100-300, и результатов экспериментов установлено, что для частиц размером до 100 нм, гравитационный коэффициент не влияет на равномерность их распределение в объеме расплава, что позволяет применять центрифугирование с большими обеспечивающими

мелкозернистую структуру и высокую прочность материала.

На основе составленного теплового баланса изложницы и расчета тепловых потерь определены оптимальные параметры кристаллизации (температура, время) для алюминия в силовом поле центрифуги, а также зависимость указанных параметров от режимов центрифугирования, на основе которых предложено модернизация изложницы.

На основании приведенных исследований разработаны технологические рекомендации для изготовления проставочных колец на предприятии ОАО «Уралметаллграфит» (г. Екатеринбург).

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Общие сведения о КМ

Развитие современной науки и техники предъявляет повышенные требования к материалам конструкционного и функционального назначения. Значительные успехи в области создания таких материалов были достигнуты с развитием КМ с металлической матрицей, упрочненной высокомодульными армирующими частицами, волокнами или усами.

КМ или композит - это материал, состоящий из двух или нескольких отличающихся по своей природе или химическому составу компонентов, которые объединены в единую монолитную структуру с границей раздела между структурными составляющими (компонентами), оптимальное сочетание которых позволяет получить комплекс свойств, отличающихся от комплекса свойств индивидуальных компонентов. До формирования композита компоненты существуют как отдельные вещества. [1]

Вопросам материаловедения КМ посвящено большое количество научных работ [1 - 18]. Согласно этим трудам основными признаками КМ являются:

- отсутствие в природе в естественном виде, КМ - искусственно созданный продукт;

- содержание двух или более компонентов (фаз), которые отличаются по своему составу и разделены четко выраженными границами;

- заранее спроектированные сочетание, форма, размер и распределение компонентов;

- микронеоднородность материала, при этом КМ может быть однороден макроскопически;

- свойства материала определяются каждым из его компонентов, которые присутствуют в нем в достаточных количествах, при этом материал

обладает такими свойствами, какими не обладают его компоненты, взятые в отдельности.

КМ можно классифицировать по нескольким основным признакам: по геометрии и расположению структурных составляющих; материалу компонентов; методу получения; области применения.

По геометрии структурные составляющие можно разделить на три основные группы:

1) к первой группе относятся материалы со структурными составляющими, у которых два линейных размера значительно больше третьего; это так называемые слоистые материалы;

2) у структурных составляющих материалов второй группы один линейный размер значительно больше двух других; такие КМ называют волокнистыми, при этом взаимное расположение волокон может быть различное: от упорядоченного в параллельном или взаимно перпендикулярном (тканые варианты) направлении до хаотичного переплетенного состояния;

3) у структурных составляющих третьей группы материалов все три линейных размера сопоставимы друг с другом; и в этом случае существует множество других «подклассификаций»:

- по размерам: крупные частицы, микрочастицы, наночастицы (микро-и наночастицы называют также порошкообразными упрочняющими частицами);

- по форме: сферические, «тарельчатые», удлиненные в одном направлении частицы типа «усов», нанотрубок и др.

Матрица КМ с порошкообразными упрочняющими частицами может

быть:

- металлической;

- керамической;

- полимерной;

- из углеродных материалов и др. [1]

Выбор материала матрицы является одним из ключевых моментов при проектировании нового КМ, отвечающего требованиям конкретных условий работы, в целях сохранения характеристик исходных компонентов, обеспечения прочного закрепления армирующей фазы и передачи на неё нагрузки. КМ с металлическими матрицами (металломатричные КМ) отличаются большей прочностью и вязкостью разрушения, жесткостью, жаропрочностью и малой чувствительностью к тепловым ударам, облучению, наличию поверхностных дефектов; хладостойкостью, высокими демпфирующими свойствами, высокой электро- и теплопроводностью, технологичностью при конструировании и обработке, что делает их наиболее универсальными. В качестве наполнителей металломатричных КМ применяют непрерывные волокна (асбестовые, углеродные, джутовые, керамические, неорганические, органические, металлические, стекловолокно и др.), высокомодульные нитевидные кристаллы, частицы или короткие волокна керамики, имеющие высокие механические свойства а также дисперсные частицы тугоплавких соединений микро- и наноразмеров.

КМ, упрочненные искусственно вводимыми равномерно распределенными частицами, не взаимодействующими активно с матрицей и не растворяющимися в ней заметно вплоть до температуры плавления материала матрицы, называют дисперсно-упрочненными или дисперсно-наполненными. В качестве таких армирующих частиц широкое применение нашли оксиды, карбиды, бориды и нитриды. Некоторые характеристики наиболее широко применяемых упрочняющих частиц [5, 19-22] приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Свойства керамических упрочняющих частиц

Свойства Наполнитель

BN A1N SiC TiC TiB2 АЬОз В4С Si3N4 WC

Крист. Структура Геке. Геке. Геке. гцк Геке. Геке. Ромб. Геке. Геке, ГЦК

Плотность, г/см3 2,25 3,253,30 3,193,21 4,904,99 4,52 3,904,00 2,51 3,183,44 15,77

Е, хЮ9Н/м2 90 350380 350490 440 500 380490 440480 280380 710

сгв, х 109 Н/м2 1,201,38 3,507,00 0,401,70 1,201,54 1,29 0,206,50 0,353,50 0,481,50 -

осж, хЮ9Н/м2 - - М-1,7 - - 1,72,5 1,43,4 - -

HV, х 109 Н/м2 - 12,00 2,402,80 3,20 3,37 1,501,80 3,70 2,40 -

Тпл, К 3253 2703 2873 -2970 3433 3253 2313 2723 2173 2870

с, кДж/(кг-К) - - 0,620 -0,750 - 0,636 - - - 0,357

X, Вт/(м-К) - - 15,57 30,00 64,50 27,21 29,00 - -

TKJIP, Х10"6,К -1 0,807,50 5,30 4,634,70 6,527,15 4,608,10 3,609,50 4,785,00 2,502,75 3,843,90

Классификация КМ по областям применения носит условный характер, так как они обычно являются многоцелевыми. В первом приближении все КМ можно разделить на:

- конструкционные КМ - материалы для изготовления деталей и конструкций машин и агрегатов, работающих главным образом в условиях механических нагрузок;

- функциональные КМ - материалы с особыми физическими и специальными свойствами (жаростойкость и жаропрочность, коррозионно- и износостойкость и др.). [1]

1.1.1 Общие сведения о КМ на алюминиевой основе

Несмотря на широкое использование практически всех технически

важных металлов для создания КМ, наибольший объем производства приходится на дисперсно-упрочненные КМ на основе алюминия и его сплавов. При армировании алюминиевых сплавов частицами оксидов, карбидов, нитридов, волокнами графита, бора и т. п. существенно увеличиваются прочностные характеристики в результате образования характерной композиционной структуры при незначительном увеличении массы и сохранении или незначительном снижении электро- и теплопроводности. Введение в матрицу дисперсных прочных частиц повышает жёсткость, жаропрочность и размерную стабильность КМ, улучшает триботехнические характеристики. Указанный комплекс свойств дисперсно-упрочненных КМ на основе алюминиевых сплавов обеспечивает им конкурентные преимущества, что определяет успех их применения в автомобилестроении аэрокосмической технике [18, 23 - 27].

Из традиционных дисперсно-упрочненных КМ на алюминиевой основе наиболее известны композиты с оксидными упрочнителями - группа материалов типа САП, упрочненные частицами А120з с концентрацией от 6 до 17 %. В таблице 2 приведены типичные свойства алюминиевых сплавов, упрочненных частицами оксида алюминия. По устойчивости к рекристаллизации к материалам типа САП близки дисперсно-упрочненные КМ системы А1-С с карбидом алюминия А14Сз в качестве наполнителя. В этих материалах упрочняющим компонентом является не только А14Сз (объемная доля 20-22 %), но и оксид алюминия (2 %), который присутствует в исходном алюминиевом порошке. [18]

Таблица 2 - Типичные свойства алюминиевых сплавов, упрочненных

частицами А12Оз

Показатель Мат шца

Сплав 6061 Сплав 2318

Объемная доля частиц, % 10 15 20 10 15 20

Предел прочности, МПа 352 365 372 462 469 462

Показатель Мат эица

Сплав 6061 Сплав 2318

Предел текучести, МПа 296 324 352 400 421 421

Относительное удлинение, % 10 6 4 3,3 2,4 2

Модуль упругости, ГПа 81,4 88,9 97,2 88,3 95,1 104

Коэффициент Пуассона - - - 0,32 - 0,31

Вязкость разрушения, К^, МПа • м 24,1 22 21,5 20,3 - 19,3

Предел усталости, 107 циклов, МПа 175 - 150 - - 150

Плотность, г/см 2,81 2,86 - 2,88 - 3

КТР в интервале температур 323-373 К 20,9 19,8 - 20,9 19,8 -

Теплопроводность, Вт/(м • К) 156 144 - 156 144 -

Большое количество работ посвящено армированию карбидом кремния, в частности [28-32]. Плотность карбида кремния незначительно выше плотности матрицы (3,2 г/см3 по сравнению с 2,69 г/см3 у алюминия). Карбид кремния обладает высоким модулем упругости (от 350 до 490 ГПа) и прочностью (от 0,4 до 1,4 ГПа). К проблемам при получении металломатричных КМ системы А1-8Ю относятся слабая смачиваемость частиц карбида кремния алюминиевым расплавом при литейных способах производства и наличие слоя оксида алюминия на частицах алюминия при производстве методами порошковой металлургии. Этих проблем можно избежать, используя поверхностную активность нанопорошков для улучшения смачиваемости. [1]

Помимо частиц карбида кремния в качестве армирующих компонентов ряд работ посвящен упрочнению оксидом циркония размером от 0,01 до 0,02 мкм [33, 34], углеродными наноструктурами [35, 36] и карбидом титана [37, 38].

1.1.2. Анализ способов изготовления дисперсно-упрочненных КМ с матрицами из алюминиевых сплавов

Классификация КМ по методам получения в определенной степени условна и отражает сегодняшний уровень развития технологии. Можно разделить процессы получения КМ на четыре класса:

- с применением газовой фазы;

- с применением жидкой фазы (растворов или расплавов);

- твердофазные процессы;

- комбинированные (сочетание различных процессов). [1]

При получении КМ с дисперсной упрочняющей фазой процессы изготовления материалов осуществляются твердофазным или жидкофазным компактированием порошковых смесей, в том числе с использованием механического легирования, литейных технологий и инфильтрации пористых каркасов из порошков или коротких волокон, а также методами осаждения-напыления. [18]

К твердофазным методам относят процессы прессования-спекания и последующей обработки изделия. Так материалы типа САП получают брикетированием и горячей экструзией алюминиевой пудры с последующей пластической деформацией при температуре 723-793 К. В КМ системы А1-С упрочняющая фаза образуется при реакционном смешивании алюминиевого порошка с сажей. [18]

В большинстве своем обычные методы порошковой металлургии не могут обеспечить требуемое качество из-за присутствия оксидной плёнки на поверхности порошков, препятствующей образованию прочного соединения между металлом матрицы и упрочняющими частицами.

Необходимым условием для осуществления жидкофазных методов производства КМ является совместимость компонентов: реакционная способность, определяющая качество связи между матрицей и частицами, и смачивание упрочняющих частиц расплавом, обеспечивающее непрерывный

физический контакт между фазами, необходимый для достижения прочных адгезионных связей. Плохое смачивание в некоторых случаях можно скомпенсировать применением внешнего принудительного давления. В целом, литейные технологии остаются наиболее перспективным методом, что объясняется простотой и относительно низкой стоимостью технологического процесса, минимальной величиной припусков на механическую обработку и малым временем подготовки производства изделий. [16, 39 - 41]. Но следует учитывать, что обычными литейными способами получить металломатричные КМ с размером частиц менее 10 мкм не удаётся, так как смачивания частиц малых размеров при обычном замешивании не происходит. Выход находят в комбинировании твердо- и жидкофазных методов, наложении давления, ультразвука, вибрации.

Достаточно широкое распространение благодаря своей высокой технологичности получил жидкофазный метод ех-эки - механическое введение (замешивание) в матричный расплав упрочняющих частиц, позволяющий получать КМ с содержанием дисперсной армирующей фазы до 20 % по масс. [2, 42]. Распределение упрочняющих частиц, уровень межфазной связи, наличие продуктов взаимодействия и другие свойства, определяющие качество получаемого КМ, зависят от смачивания наполнителя матричным расплавом, условий замешивания и последующей обработки. Существуют два основных способа улучшения смачивания:

- нанесение технологических покрытий непосредственно на частицы методами химического или газофазного осаждения;

- модифицирование матрицы при помощи поверхностно-активных добавок (М£, Са, 1л, №), оседающих на границе раздела и снижающих ее энергию [2, 21].

Перспективными способами изготовления КМ являются технологии т^Ш [43, 44], осуществляемые с участием матричных расплавов (так называемые методы реакционного литья) [45] или методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) [46]. СВС

проводят путем введения в матрицу реакционно-активных компонентов, взаимодействие которых с матрицей либо между собой приводит к образованию упрочняющих фаз. Этот метод отличается сравнительной простотой исполнения, низкой себестоимостью и энергозатратностью, высокой продуктивностью, позволяет создавать КМ высокой чистоты.

1.1.3. Механические и эксплуатационные свойства дисперсно-упрочненных КМ на алюминиевой основе

Механические и триботехнические свойства дисперсно-упрочненных КМ зависят от ряда факторов: механических свойств материалов матрицы и армирующих частиц, объемного соотношения компонентов, фракционного состава и распределения дисперсной фазы, прочности и характера связи между матрицей и наполнителем, структуры КМ и характера последующей обработки - термической или термомеханической.

Увеличение содержания армирующей фазы приводит к увеличению прочностных характеристик, однако пластичность при этом заметно снижается. В общем случае прочность при растяжении и пластичность дисперсно-упрочненных КМ ниже, чем у матричных сплавов, что обусловлено преимущественным зарождением трещин на поверхностях раздела или в участках скопления наполнителей.

Модуль упругости дисперсно-упрочненных композитов рассчитывают по правилу аддитивности [47]:

Ес=УтЕт+УрЕр (1)

где Ут и Ур - объемные доли матрицы и частиц,

Ес, Ет и Ер - модули упругости КМ, матрицы и частиц соответственно.

Очевидно, что в силу ряда описанных выше причин реальные модули отличаются от расчетных.

Тип упрочняющей фазы (фазы-наполнителя) оказывает существенное влияние на эксплуатационные и механические свойства композитов. [42, 4750]. Сравнение свойств композитов А1-20 % ЛС, А1-20 % 81С, А1-20 % В4С и А1-20 % Т\В2 с дисперсной упрочняющей фазой показало, что величина соотношения экспериментального модуля упругости к рассчитанному по правилу аддитивности существенно зависит от связи на поверхности раздела фаз (межфазной связи). Наивысшее соотношение наблюдается для композитов, упрочненных карбидами титана и кремния. Максимальные твердость (НУ), предел текучести (ат), предел прочности при растяжении (ав), относительное удлинение (с) зарегистрированы в материалах с ТЮ. Композиты, упрочненные 8Ю, имеют более низкие механические характеристики [49]. Прочностные характеристики таких материалов приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Механические свойства алюмоматричных КМ

Состав образцов, масс. % Твердость, HV <гт, МПа ав, МПа £,%

A1-20TÍC 110 152,5 261,2 8,5

A1-20SÍC 59 122,8 211,7 7,9

Al- 20TiB2 85 121,2 190,6 10,5

AI-2OB4C 92 129,0 214,7 7,2

При изучении триботехнических свойств силуминов отмечается, что введение твердых частиц-упрочнителей в пластичные матрицы наподобие алюминиевых повышает их изностойкость [51-54]. В данных работах описано, что заэвтектические сплавы системы Al-Si в условиях сухого трения изнашиваются тем меньше, чем больше в их структуре кристаллов кремния. Уменьшение размера первичных кристаллов кремния также приводит к снижению износа за счет уменьшения доли твердого раствора, склонного к схватыванию на поверхности трения. Согласно [54], твердые дисперсные частицы, содержащиеся в алюминиевых матрицах, способствуют снижению

склонности к заеданию, особенно при больших относительных линейных скоростях поверхностей трения.

Микронные частицы с большой твердостью, введенные в мягкий алюминий и сравнительной мягкие алюминиевые сплавы, способствуют увеличению износостойкости [21]. При правильном выборе состава матричного сплава и количества наполнителя удается достичь высокой прирабатываемости и низкого коэффициента трения.

1.1.4. Методы создания градиентных дисперсно-упрочненных КМ на алюминиевой основе

Большое внимание материаловеды уделяют разработке градиентных (анизотропных) КМ или функциональному армированию, обеспечивающему создание материалов с новыми свойствами и расширение области их применения. В отличие от традиционных КМ, анизотропные материалы характеризуются наличием пространственно неоднородных структур, благодаря которым они приобретают новые эксплуатационные свойства. В настоящее время проводятся исследования механических и трибологических свойств градиентных КМ, которые свидетельствуют о перспективности и экономической целесообразности применения таких материалов для работы в экстремальных условиях. Создание градиентных КМ исключает затраты на изготовление объемных изделий, обладающих свойствами, предъявляемыми исключительно к поверхностному слою, что делает данные технологии экономически перспективными.

Особенно востребовано функциональное армирование в изделиях, подвергаемых интенсивному изнашиванию, когда свойства поверхностного слоя определяют работу механизмов в целом. В этих условиях разработка градиентных КМ на основе сплавов алюминия, армированных частицами карбидов титана или кремния, с повышенной износостойкостью является весьма актуальной задачей [28]. Используя указанные компоненты, можно

создать градиентные КМ, у которых наружные поверхности будут иметь повышенные твёрдость и сопротивление износу, а внутренние - сохранять высокие пластичность и вязкость (на уровне матричного сплава), что весьма важно для деталей, работающих в условиях динамического нагружения.

Основные методы изготовления градиентных КМ на сегодняшний день: спекание градиентных порошковых смесей, инфильтрация порошковых каркасов переменного состава, центробежное литье и др. [25, 55, 56]. Основным недостатком перечисленных методов является необходимость сложного, специального и дорогостоящего оборудования.

Работа [28] посвящена способу получения градиентных КМ путем нанесения покрытий из КМ на рабочие поверхности деталей. Также существуют технологии модифицирующей обработки готовых изделий из дисперсно-упрочненных композитов с целью повышения свойств рабочего поверхностного слоя.

Работы [56, 57] посвящены разработке технологического процесса центробежного литья и финишной обработки втулок из градиентных КМ на основе матрицы из алюминиевого сплава АК12, армированной керамическими частицами. Теоретически обосновано направленное перемещение дисперсных частиц армирующей фазы А12Оэ, графитизированного углерода, базальта в поверхностные слои втулок. Показано, что распределение частиц по сечению отливки зависит в первую очередь от соотношения плотностей частиц и матричного сплава, а также от их дисперсности. Регулирование распределения частиц в матрице возможно за счет изменения скорости вращения формы и температурных режимов литья. В работе [57] также описан процесс центробежного литья полиармированных КМ, содержащих частицы различной природы (А12Оз и графит, и графит). Установлена возможность выполнения армирующими частицами транспортной функции, когда более плотные и мелкие частицы (А1203, 81С) перемещают менее плотные и более крупные (графит) к периферии формы.

Градиентные КМ можно получать посредством центрифугирования композиционного расплава [30]. Поверхностные слои с повышенной концентрацией армирующей фазы различной природы и состава организуются за счёт направленного перемещения дисперсных частиц в жидкометаллической суспензии. Твёрдые дисперсные частицы, имеющие плотность большую, чем матричный алюминиевый сплав, перемещаются к наружной стенке изложницы, а менее плотные - к оси вращения, во внутреннюю часть отливки.

Очевидно, что, изменяя природу армирующих частиц, их концентрацию и гранулометрический состав, температурное поле, скорость вращения изложницы, можно управлять формой кривой распределения частиц, положением и величиной максимума этого распределения и получать отливки с заданной структурой и свойствами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Симонова, Екатерина Васильевна, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Попов, В.А. Нанопорошки в производстве композитов./ В.А.Попов, А.Г. Кобелев, В.Н. Чернышев - М.: Интермет Инжиниринг, 2007.-336 с.

2. Чернышова Т.А. Взаимодействие металлических расплавов с армирующими наполнителями / Т.А. Чернышова, Л.И. Кобелева, П. Шебо,

A.B. Панфилов. - М.: Наука, 1993. - 272 с.

3. Структура и свойства КМ / К.И. Портной и др. - М.: Машиностроение, 1979.-255 с.

4. Уитон, Дж. Волокнистые композиционные материалы / ред. Дж. Уитона, Э. Скала. - М.: Металлургия, 1978. - 240 с.

5. Карпинос, Д.М. Новые композиционные материалы / Д.М. Карпинос, Л.И. Тучинский, Л .Р. Вишняков. - Киев: Вища школа, 1977. - 312 с.

6. Тарнопольский, Ю.М. Пространственно-армированные композиционные материалы: справочник / Ю.М. Тарнопольский, И.Г. Жигун,

B.А. Поляков-М.: Машиностроение, 1987. -244 с.

7. Композиционные материалы: справочник / Л.Р. Вишняков и др. — Киев: Наукова думка, 1985. - 592 с.

8. Алюминиевые и магниевые сплавы, армированные волокнами / B.C. Иванова и др. - М.: Наука, 1974. - 200 с.

9. Портной, К.И. Дисперсно-упрочненные материалы / К.И. Портной, Б.Н. Бабич. - М.: Металлургия, 1974. - 200 с.

10.Композиционные материалы. Сб. докладов / IV Всесоюзная конференция по композиционным материалам. - М. 1981. - 304 с.

11. Матусевич, A.C. Композиционные материалы на металлической основе / A.C. Матусевич. - Минск. : Наука и техника, 1978. - 216 с.

12. Васильев, В.В. Композиционные материалы: справочник / ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тарнопольского. - М.: Машиностроение, 1990. - 512 с.

13.Московская международная конференция по композитам: Сб. тезисов докладов. - М., 1990. - Часть I - 294 е.; Часть II - 288 с.

14. Крейдер, К. Композиционные материалы с металлической матрицей: в 8-ми т. / ред. К. Крейдера. - М. : Машиностроение, 1978. - 503 с. - 4 т.

15. Браутман, JI. Композиционные материалы: в 8-ми т. / ред. Л. Браутмана, Р. Крока. - М. : Машиностроение. 1978. - 504 с. - 4 т.

16. Шоршоров, М.Х. Волокнистые композиционные материалы с металлической матрицей / ред. М.Х. Шоршорова. - М.: Машиностроение, 1981.-272 с.

17.Костиков, В.И. Физико-химические основы технологии композиционных материалов: теоретические основы процессов создания композиционных материалов: учебное пособие. / В.И. Костиков. - М.: Изд. дом МИСиС, 2011.-240 с.

18.Неорганическое материаловедение: Энциклопед. изд.: в 2 т. / ред. Г.Г. Гнесина, В.В. Скорохода. - Киев: Наук.думка, 2008.- 856 с. - 2 т.

19.Ranganath, S. A review on particulate - reinforced titanium matrix composites / S. Ranganath // Journal of Materials Science. - 1997. - №32. - P. 1-16.

20. Keiner, K.U. Die Partikeln und die Fasern fur Metall MatrixVerbundwerkstoffe / K.U. Keiner // Metallishe Verbundwerkstoffe. Wien: DGM Verlag. - 1993. - S. 43-58.

21. Чернышова, Т.А. Дискретно армированные композиционные материалы с матрицами из алюминиевых сплавов и их трибологические свойства / Т.А. Чернышова, Л.И. Кобелева, Л.К. Болотова // Металлы. - 2001. - №6. - С. 85-98.

22. Самсонов, Г.В. Тугоплавкие соединения. / Г.В. Самсонов, И.М. Виницкий - М.: Металлургия, 1976. - 558 с.

23.Kryachek, V.M. Friction composites: Traditions and new solutions (review). II. Composite materials / V.M. Kryachek // Powder metallurgy and metal ceramics. - 2005. - №44. - P. 5-16.

24.Das, S. Development of aluminium alloy composites for engineering application / S. Das // Trans. Indian Inst. Met. - 2004. - №57. - P. 325-334.

25. Kevorkijan, V. Functionally graded aluminium-matrix composites / V. Kevorkijan // American Ceramic Society Bulletin. - 2003. - №82. - P. 33-37.

26. Ramesh, K.C. Fabrication of metal matrix composite automotive parts / K.C. Ramesh, R. Sagar // Journal of Advanced Manufacturing Technology. - 1999. -№15.-P. 114-118.

27. Purohit, R. Fabrication of cam using metal matrix composites / R. Purohit, R. Sagar // Journal of Advanced Manufacturing Technology. - 2001. - №17. - P. 644-648.

28.Михеев, P.C. Разработка износостойких дисперсно-наполненных

композиционных материалов и изделий из них: дис.......канд. тех.наук:

05.16.09 /Михеев Роман Сергеевич. - М., 2010.-202 с.

29.Анисимов О.В. Технология получения композиционных материалов на основе алюминия, упрочненных наночастицами Zr02 и SiC в поле

центробежных сил центрифуги: дис.......канд. тех.наук: 05.16.09

/Анисимов Олег Владимирович. - М., 2012. - 112 с.

30.Анисимов, О.В. Разработка металлокомпозитов на основе алюминия, упрочненных наночастицами тугоплавких соединений. / О.В. Анисимов, В.И. Костиков, Е.В. Лобачёва и др. // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. - 2011. - № 3. - С. 33-36.

31. Климов, А.К. Эффективность применения наноструктурных композиционных материалов и изделий из них в авиационной промышленности / А.К. Климов, Д.А. Климов, В.Е. Низовцев и др. / МАИ - Электрон, журн. «Труды МАИ». - 2010. - № 67 - режим доступа к журн.: http://www.mai.ru/science/trudy/

32.Коберник Н.В. Разработка технологических основ дуговой наплавки износостойких покрытий из композиционных материалов системы Al-SiC:

дис.......канд. тех.наук: 05.03.06 / Коберник Николай Владимирович. - М.,

2008.- 129 с.

33.Кульков, С.Н. Синтез и свойства нанокристаллических и субструктурных материалов / С.Н. Кульков, В.А. Скрипняк, Е.Г. Скрипняк и др. // гл. 5:

Механические свойства поликристаллических и объемных нанокристаллических керамических материалов на основе оксида алюминия и диоксида циркония. - Томск: ТГУ, 2007. - С. 232-327.

34.Кульков, С.Н. Формирование микро- и мезоструктур в металлокерамических композитах при механическом нагружении. / С.Н. Кульков. // Физическая мезомеханика. - 2005. - № 6. - С. 79-87.

35.Евдокимов, И.А. Модифицированные углеродными наноструктурами функциональные металломатричные композиционные материалы на основе алюминия и его сплавов с повышенными механическими и эксплуатационными свойствами / И.А. Евдокимов, Е.С. Прусов, A.B. Киреев. // Ползуновский альманах. - 2010. - № 2. - С. 264-268.

36.Получение компактного материала алюминий-углеродные нановолокна методом горячего прессования / Т.С. Кольцова, Ф.М. Шахов, A.A. Возняковский и др. // Журнал технической физики. - 2014. - Вып. 11, т. 84.-С. 47-51.

37. Гаврилов К.Н. Моделирование процесса жидкофазного спекания композиционных материалов, содержащих карбид титана, контактным плавлением и промышленная реализация полученных результатов:

дис.......канд. тех.наук: 05.16.06 / Гаврилов Константин Николаевич. -М.,

2005.- 140 с.

38. Антонова A.B. Исследование и разработка жаропрочных, легких композиционных материалов с матрицей на основе моноалюминида

титана: дис.......канд. тех.наук: 05.16.01 / Антонова Анна Валерьевна. -

М., 2005. - 147 с.

39.Thakur, S.K. The influence of interfacial characteristics between SiCp and Mg/Al metal matrix on wear, coefficient of friction and microhardness / S.K. Thakur, B.K. Dhindaw // Wear. - 2001. - № 247. - P. 191-201.

40.Laurent, V. Wettability of SiC by aluminium and Al-Si alloys / V. Laurent, D. Chatain, N. Eustathopoulos // Journal of Materials Science. - 1987. - № 22. - P. 244-250.

41. Шамиргон, С.А. Что такое центробежное литье. / С.А. Шамиргон. - М.: Машгиз, 1959. - 111 с.

42.The microstructure and mechanical properties of homogeneous cast MMCs / Kennedy A.R. et. al. // in: A. Poursartip, K. Street (Eds.), X International Conference on Composite Materials, Vol. II, Whistler, Canada. - 1995. -Woodhead Publishing, Cambridge, UK. - P. 457-464.

43. Synthesis of TiC/Al composites in liquid aluminium / Jiang W.H. et. al. // Materials Letters. - 1997. - № 32. - P. 63-65.

44. Tong, X.C. Al-TiC composites in-situ-processed by ingot metallurgy and rapid solidification technology: Part I. Microstructural evolution / X.C. Tong, H.S. Fang // Metallurgical Materials Transactions A. - 1998. - №29. - P. 875-891.

45.Макаренко, А.Г. Процесс самопроизвольного высокотемпературного синтеза для производства алюминиевых лигатур с использованием флюса / Макаренко А.Г. и др. // Мат. 5-го Междунар. симпозиума по СВС. -Москва. - 1999. - С. 47.

46.Merzhanov, A.G. Self-propagating high temperature synthesis: Twenty years of search and findings / Eds. Z.A. Munir et. al. // Combustion and plasma synthesis of high temperature materials. -N.Y.: VCH Publ. - 1990. - P. 1-53.

47.Фроммейер, Г. Физическое металловедение: в Зх т. / Г. Фроммейер ; ред. Р.У. Кана и П. Хаазена. - М.: Металлургия, 1987. - С. 550-574 - 1 т.

48.Kennedy, A.R. The microstructure and mechanical properties of TiC and TiB2 reinforced cast metal matrix composites / A.R. Kennedy, A.E. Karantzalis, S.M. Wyatt // Journal of Materials Science - 1999. - №34. - P. 933-940.

49.Mitra, R. Interfaces in discontinuosly reinforced MMC (An Overview) / R. Mitra, Y.R. Mahajan // Bulletin of Materials Science. - 1995. - №18. - P. 405434.

50.Effect of different reinforcements on composite-strengthening in aluminium / A.K. Kuruvilla et. al. // Bulletin of Materials Science. - 1989. - №12. - P. 495505.

51. Vialla, J.С. Stable and metastable phase equilibria in the chemical interaction between aluminium and silicon carbide / J.C. Vialla, P. Fortier, J. Bouix // Journal of Materials Science. - 1990. - №25. - P. 1842-1850.

52. Microstructure and microchemistry of the Al/SiC interface / S.D. Peteves et. al. // Journal of Materials Science. - 1990. - № 25. - P. 3765-3772.

53. Methodology to design the interface in SiC/Al composites / Jae-Chul Lee et. al. // Metallurgical and Materials Transaction A. - 2001. - №32. - P. 1541-1550.

54. The melt structures above the liquidus in SiCp/Al composite / T. Fan et. al. // Journal of Materials Science. - 1999. - №34. - P. 59-64.

55.Гусев, С.С. Использование методов центробежного литья для получения изделий из композиционных материалов с упрочненной поверхностью / С.С. Гусев, Д.Н. Лобков, С.С. Казачков // Материаловедение. - 1999. - №5. -С. 50-53.

56.Алексеева Ю.С. Технологическое обеспечение и повышение износостойкости втулок из градиентных композиционных материалов: автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук. (05.16.06) / Алексеева Юлия Сергеевна. - М., 2009. - 26 с.

57.Баранок А.В., Скотников Ю.С. Технологические особенности получения градиентных композиционных материалов методами центробежного литья: автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук. (05.16.06) / Баранок Алексей Викторович, Скотников Юрий Сергеевич - Владимир, 2007.-31 с.

58.Modern Developments in Powder Metallurgy. / Ed.: H.Hausner. v. 5. N.Y. -London, Plenum-Press, 1971. - 494 p.

59.Портной, К.И. Композиционные материалы на никелевой основе / К.И. Портной, Б.Н. Бабич и др. - М.: Металлургия, 1979.- 264 с.

60. Неорганическое материаловедение: Энциклопед. изд.: В 2 т. / ред. В.В. Скорохода, Г.Г. Гнесина. - Киев: Наук, думка, 2008. - 1152 с. - 1 т.

61.Чернышева, Т.А. Структурная самоорганизация металлокомпозитов в условиях трения / Т.А. Чернышева, Л.И. Кобелева, А.В. Панфилов // Литейное производство. - 1997. - № 5. - С. 45.

62.Petrovic J.J., Ebert L.J.- «Metal. Trans.», 1973, v.4, № 5, p. 1309-1314.

63.Физика прочности и пластичности. / пер. с англ. - М., «Металлургия», 1972.-304 с.

64.Ansell G.S., Weertmann J. - «Trans. А1МЕ» - 1959 - v. 215, № 5 - P. 838-843.

65.Панфилов, A.B.. Дисперсно-наполненные износостойкие и антифрикционные композиционные материалы на основе алюминиевых сплавов / А.В. Панфилов, И.К. Каллиопин, Ю.Г. Корогодов и др. // Литейное производство. - 1997. - № 5. - С. 33-34.

66.Karantzalis, А.Е. The mechanical properties of Al-TiC metal matrix composites fabricated by a flux casting technique / A.E. Karantzalis, S.M. Wyatt, A.R. Kennedy // Materials Science and Engineering A. - 1997. - № 237. -P. 200-206.

67.Unlu, B.S. Investigation of tribological and mechanical properties of Al203-SiC reinforced A1 composites manufactured by casting or P/M method / B.S. Unlu // Materials and Design. 2008. - №29. - P. 2002-2008.

68.Моделирование и прогноз механических характеристик композитных материалов, армированных микро- и нановключениями с использованием теории межфазного слоя / С.А. Лурье, А.А. Дудченко, В.Б. Литвинов и др. // Теория и практика технологий производства изделий из композиционных материалов и новых металлических сплавов (ТПКММ). Идентификация и моделирование свойств материалов и технологических процессов. Труды 5-ой Московской международной конференции, 2427 апреля 2007. - М. 2007. - С. 655-661.

69.Lurie, S. Nanomechanical Modeling of the Nanostructures and Dispersed Composites / S. Lurie, P. Belov , D. Volkov-Bogorodsky,N. Tuchkova // Int. J. Comp Mater Scs - 2003. - 28 (3-4). - P. 529-539.

70.Lurie, S. 2005/ The Application of the multiscale models for dispersed composites. / S. Lurie, P. Belov, N. Tuchkova. // Int. J. Comp Vater Sei., A. -36 (2).-P. 145-152.

71.Механика композиционных материалов и конструкций. // И.Ф. Образцов, С.А. Лурье , П.А. Белов и др.-Т. 10. №3.-2004.-С. 596-612.

72.Lurie, S. Interphase layer theory and application in the mechanics of composite materials./ S. Lurie, P. Belov , D. Volkov-Bogorodsky,N. Tuchkova. // J. of Mat. Ses. - 41:20 - 2006. - P. 6693-6707.

73.Баландин, Г.Ф. Основы теории формирования отливок. / Г.Ф. Баландин. -М.: Машиностроение, 1979- 183 с.

74.Попов, A.B. Процессы кристаллизации металлов и сплавов в искусственных нестационарных силовых полях. / A.B. Попов. - М.: ОАО «Русские сплавы», 2008 - 207 с.

75.Гуляев, Б.Б. Кристаллизация металлов / Б.Б. Гуляев. // Труды 4-го совещания по теории литейных процессов.- М.: Изд. АН СССР, 1960.326 с.

76.Стацура, В.В. Перспективы создания литейных композиционных материалов типа Al А12 03*Si02 / В. В. Стацура, В. В. Леонов, Л. И. Мамина и др. // Литейное производство. - 2003. - № 2. - С. 11-12.

77. Панфилов, A.B. Влияние технологических факторов на пористость и усадку литых композиционных материалов / A.B. Панфилов // Литейное производство. - 1996. - № 9. - С. 6-7.

78. Гаврилин, И.В. Новое в технологии композиционного литья/ И.В. Гаврилин // Литейное производство. - 1996. - № 9. - С.4-5.

79.Эскин, Г.И. Устранение структурной неоднородности композитов на основе алюминиевых сплавов с целью повышения их качества / Г.И. Эскин, Б.И. Семенов, Д.Н. Лобков // Литейное производство. - 2001.-№ 9. - С.2-8.

80.Гуляев, Б.Б. Теория литейных процессов / Б.Б. Гуляев. - Л.: Машиностроение, 1976. - 93 с.

81.Флеминче, М. Процессы затвердевания / М. Флеминче. - Мир, 1977 - 11 с.

82.Чалмерс, Б. Теория затвердевания. / Б. Чалмерс. - М. Металлургия, 1968 — 287 с.

83.Рыжиков, А.А. Литейное производство / А.А. Рыжиков, В.В. Марков // Литейное производство - 1966. -№ 8. - С. 11-14.

84.Гаврилин, И.В. Литые композиционные материалы / И.В. Гаврилин // Литейное производство. - 1995. - № 4-5. - С. 19-20.

85.Гусев, С.С. Использование методов центробежного литья для получения изделий из композиционных материалов с упрочненной поверхностью / С.С. Гусев, Д.Н. Лобков, С.С. Казачков // Материаловедение. 1999. -№5.-С. 50-53.

86.Бережиани, В.М. О возможностях улучшения структуры и свойств алюминиевых сплавов путем кристаллизации под возрастающим давлением жидкой фазы. / В.М. Бережиани, Л.Б. Бережиани и др. - М., 1997.- 120 с.

87.Сб. тезисов докладов Московской международной конференции по композитам. - М., 1990. - Ч. I - 294 е.; Ч. II - 288 с.

88.Synthesis of TiC/Al composites in liquid aluminium / Jiang W.H. et. al. // Materials Letters. - 1997. - №32. - P. 63-65.

89.Temperature, Its Measurment and Control in Science and Industry, Vol. 3, ed. By Herzfeld C.M. (Part 1 ed. By Brickweed F.G.). - Reinhold. 1962, - P. 561735.

90.Forsythe, W.E. Temperature, Its Measurment and Control in Science and Industry / W.E. Forsythe. // Vol. 1, ed. by Brickweed F.G. - Reinhold; New York, 1941,-P. 1115-1131.

91. Современные композиционные материалы / ред. Л. Браутмана и Р. Крока. - М.: Мир, 1979.-671 с.

92.Kennedy, A.R. Characterizing particle-matrix interfacial bonding in particulate Al-TiC MMCs produced by different methods / A.R. Kennedy, S.M. Wyatt // Composites: Part A. - 2001. - №32. - P. 555-559.

93.A.c. 1663039 (СССР) МКИ5, С 22 cl/02. Способ получения алюминиевых сплавов. / Шаповалова О.М., Геращенко И.И., Нагорный В.М. и др. № 4398109/02, Заявлено 23.03.88 Опубл. 15.07.91. Бюл. 26.

94.Семенов, А.П. Методы и средства упрочнения поверхностей деталей машин концентрированными потоками энергии / А.П. Семенов. — М.: Наука, 1992.-352 с.

95.Марков, В.В. Влияние давления на измельчение зерна в отливках / В.В. Марков. // Сб. трудов «Литье и кристаллизация под давлением» - М.: ВИЛС, 1980.-С. 113-116.

96.Белоусов, H.H. Теплофизика в литейном производстве. / H.H. Белоусов, Н.И. Варич, Г.И. Щербаков - Минск, изд. АН БССР, 1963. - 195 с.

97.3олотаревский, В. С. Структура и прочность литых алюминиевых сплавов / B.C. Золотаревский. - М.: Металлургия, 1981. - 190 с.

98.Буше, H.A. Новые алюминиевые сплавы взамен традиционных материалов / H.A. Буше, А.Е. Миронов, Т.Ф. Маркова // Приводная Техника. — 2003. - №5. — С. 57-62.

99.Спасский, А.Г. Факторы, влияющие на структуру отливки. / А.Г. Спасский. // Кристаллизация металлов. Труды 4-го совещания по теории литейных процессов. - М.: Изд. АН СССР, I960.- 326 с.

100. Банди, Ф.П. Поведение металлов при высоких температурах и давлениях. / Ф.П. Банди, Г.М. Стронг. / Пер.с англ. - М.: Металлургия, 1964.-58 с.

101. Шиняев, А.Я. Фазовые превращения и свойства сплавов при высоком давлении. / А.Я. Шиняев-М.: Наука, 1973. - 155 с.

102. Нурадинов, A.C. Влияние давления на структуру и свойства литого материала / A.C. Нурадинов, В.А. Ефимов, A.C. Эльдарханов и др. // Сталь. - 2002. - № 2. - С. 28 - 30.

103. Вейник, А.И. Расчет отливки. /А.И. Вейник.шл - М.: Машиностроение, 1964-403 с.

104. Батышев, А.И. Кристаллизация металлов и сплавов под давлением. / А.И. Батышев. -М.: Металлургия, 1977 - 152 с.

105. Сирота, Н.Н. Кристаллизация сплавов в ультразвуковом поле. / Н.Н. Сирота, Е.А, Ехтблау, Э.М. Смоляренко. // Кристаллизация металлов. Труды 4-го совещания по теории литейных процессов.- М.: Изд. АН СССР, I960.- 326 с.

106. Laplante, S. Extrusion of thixocast semi-solid A356-15SiCp cylindrical sections / S Laplante., N Legros // 4th Inf. Conference of Processing Semi-Solid Alloys and composites. - Sheffild, 1996. - P. 301-305.

107. Белоусов, H. H. Литье с кристаллизацией под давлением композитов на алюминиевой основе / Н. Н. Белоусов // Литейное производство. 1992. - № 6. - С. 14-16.

108. Калужский, II.А. О новом методе синтеза алюминиевых сплавов и композиционных материалов на их основе / Н.А. Калужский, В.Г. Борисов // Технология легких сплавов. 1990. - № 12. - С. 9-11.

109. Пат. 2177047 Российская Федерация, МКИ 7 С 22 С 1/02 Способ получения сплава на основе алюминия / Моисеев В.А., Стацура В.В., Гордеев Ю.И., Летуновский В.В. РФ. Заявл. 18.07.2000; опубл. 20.12.2001. -3 с.

110. Kostkowski, Н. J. Temperature, Its Measurment and Control in Science and Industry / H.J. Kostkowski, R.D. Lee // Temperature, Its Measurment and Control in Science and Industry, Vol. 3, ed. By Herzfeld C.M. (Part 1 ed. By Brickweed F.G.).- Reinhold, 1962. - P. 449-481.

111. Гаврилин, И.В. Новое в технологии композиционного литья / И.В. Гаврилин, А.В. Свердлин // Литейное производство. 1996. - 9. - С. 4-5.

112. Семенов, Б.И. Металломатричный шатун для двигателя внутреннего сгорания (ДВС) на основе алюминиевого сплава / Б.И. Семенов, Ким Сен Гук // Литейное производство. 1994. - № 8. - С. 9-16.

113. Пат. 6015526 Соединенные штаты Америки, R. S. Bruski. 2000.

114. Борисов, В.Г. Новые композиционные материалы на алюминиевой основе для машиностроения / В.Г. Борисов, А.А. Казаков // Цветные металлы. -1997. - №4. - С. 71-73.

115. Беляевский, Г. И. Получение биметаллических отливок с вкладышами из дисперсно-упрочненных композитов / Г.И. Беляевский, Е.П. Шалунов // Литейное производство. -1991. -№ 3. - С. 15-16.

116. Панфилов, А.В. Литые композиционные материалы в машиностроении / А.В. Панфилов // Литейное производство. 1995. - № 4-5. - С. 20.

117. Цзя, Ц. Способы повышения усвоения легирующих элементов алюминиевыми сплавами / Ц. Цзя, П. Ли, Ю. Чень // Литейное производство. - 1990. - № 11. - С. 30-31.

118. Панфилов, А.В. Литые композиционные материалы, армированные тугоплавкими дисперсными частицами / А.В. Панфилов // Литейное производство. - 1993. -№ 6. -С. 15-18.

119. Temperature, Its Measurment and Control in Science and Industry, Vol. 3, ed. By Herzfeld C.M. (Part 2 ed. by Dahl A.L.).- Reinhold, New York, 1962. -P. 407-433.

120. Harrison, T.R. Radiation Pyrometry and Its Underlying Principles of Radiant Heat Transfer / T.R. Harrison. - New York, 1960. - 236 p.

121. Панфилов, А. В. Повышение свойств литейных алюминиевых сплавов / А. В. Панфилов, И. В. Гаврилин // Тез. межресп. науч.-практ. конф. -Чебоксары, 1989. - С. 89-90.

122. Борисов, В.Г. Получение литейных композитов на металлической основе / В. Г. Борисов // Литейное производство.- 1992.- № 6. - С. 16-17.

123. Батышев, К.А. Затвердевание отливок из композиционных материалов с металлической матрицей / К.А. Батышев // Литейное производство. -1994. - № 4. - С. 22-23.

124. Feest, Е.А. Interfacial phenomena in metal-matrix composites / E.A. Feest // Composites. - 1994. - V. 25, №2. - P. 75-86.

125. ГОСТ 11069-2001 Алюминий первичный. Марки. - Режим доступа: http://gostexpert.ru/gost/gost-11069-2001 свободный

126. ГОСТ 5494-95 Пудра алюминиевая. Технические условия. Режим доступа: http://gostexpert.ru/gost/gost-5494-95 свободный

127. Процессы порошковой металлургии: в 2х т. Формование и спекание: Учебник для ВУЗов / Г.А. Либенсон, В.Ю. Лопатин, Г.В. Комарницкий -М.: «МИСиС», 2002. - 320 с. - 2 т..

128. ГОСТ 701-68 Пудра алюминиевая. Технические условия. Режим доступа: http://gostcxpert.ru/gost/gost-5494-95 свободный

129. Operating instructions Acculab, serie ALC, № WAL6003-p05095

130. Методы контроля и исследования легких сплавов. Справочник. //

A.М. Вассерман, В.А. Данилкин, О.С. Коробков и др. - М.: Металлургия, 1985. -510 с.

131. Справочник по металлографическому травлению. / М. Беккерт, X. Клемм, пер. с немецкого. - М.: Металлургия, 1979. - 336 с.

132. Шпанченко, Р.В. Рентгенофазовый анализ / Р.В. Шпанченко, М.Г. Розова. - М.: МГУ, 1998. - 25 с.

133. Ковба, Л.М. Рентгенофазовый анализ: Учебное пособие / Л.М. Ковба,

B.К. Трунов. М.: Издательство Московского университета, 1976 - 186 с.

134. Недома, И.Н. Расшифровка рентгенограмм порошков. - М.: Металлургия, 1975. - 423 с.

135. Горелик, С.С. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. /

C.С. Горелик, Л.Н. Расторгуев, Ю.А. Скаков. - М.'.Металлургия, 1970. -366 с.

136. Бокий, Г.Б. Рентгсноструктурный анализ / Г.Б. Бокий, М.А. Порай-Кошиц - М.: Изд.-во МГУ, 1964. - 492 с.

137. Костиков, В.И. Физико-химические основы технологии композиционных материалов. Теоретические основы процессов создания композиционных материалов: Учебное пособие / В.И.Костиков -М.: МИСиС, 2011.-240 с.

138. ГОСТ 1497-84 Металлы. Методы испытаний на растяжение. - Режим доступа: http://gostexpert.ru/gost/gost-1497-84 свободный

139. ГОСТ 14019-2003 Материалы металлические. Метод испытания на изгиб. - Режим доступа: http ://gostexpert.ru/gost/gost-14019-2003 свободный

140. ГОСТ 26528-98 Материалы металлические спеченные, исключая твердые сплавы. Метод испытания на ударный изгиб. - Режим доступа: http://gostexpert.rn/p.ost/gost-26528-98 свободный

141. Лопатин, В.Ю. Организация и планирование эксперимента. Учебное пособие. / В.Ю. Лопатин. - М.: МИСиС, 1996. - 42 с.

142. ГОСТ 23677-79 Твердомеры для металлов. Общие технические требования. - Режим доступа: http:// gostexpert.ru/ gost/gost-23 677-79 свободный

143. ГОСТ 6130-71 Металлы. Методы определения жаростойкости. - Режим доступа: http://gostcxpert.ru/gost/gost-613 0-71 свободный

144. Евдокимов И.А. Исследование структурно-фазового состава и физико-механических свойств алюмоматричных композиционных материалов,

упрочненных углеродными наноструктурами: дис.......канд. тех.наук:

05.16.06 / Евдокимов Иван Андреевич. -М., 2013. - 169 с.