О МЕХАНИЗМЕ ФОРМИРОВАНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПРИ СВАРКЕ РАЗНОРОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ В РЕЖИМЕ ТРЕНИЯ С ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ

Рассмотрена проблема формирования соединения при фрикционной обработке композиционных материалов на основе несмешивающихся компонентов. Показана роль полос адиабатического сдвига (ПАС) во взаимодействии с элементами, формирующими композиционный материал. Описаны эффекты миграции тяжелых легкоплавких компонентов по ПАС со скоростями намного превышающие скорости традиционной диффузии, позволяют по-новому взглянуть на возможности эффекта сварки трением с перемешиванием не только как на эффективный метод сварки, но также как на основу альтернативной технологии производства сплавов несмешивающихся компонентов в массивных образцах. Установлено, что температура в зане перемешивания была достаточно высокой для интенсивного образования твёрдых растворов и интерметаллидных фаз. Структура таких частиц формировалась под воздействием нагрева и интенсивной пластической деформации в условиях возможной реализации двух механизмов миграции компонентов – диффузионного и миграционного по ПАС, воспроизводимых при каждом обороте инструмента. Увеличение содержания свинца в композиционном материале с 5 до 44 % привело к снижению коэффициента трения с 0,28 до 0,13. Основное снижение коэффициента трения композиционного материала системы Al–Pb достигается в интервале содержания свинца 0…30 % масс. Развитие обсуждавшейся выше альтернативной технологии производства композиционных материалов (КМ) специального назначения предусматривает два взаимосвязанных направления – расширение номенклатуры новых функциональных КМ используя уникальные возможности технологии СТП и уточнение механизма структурно-фазовых превращений, лежащих в основе этой технологии. В частности, очевидно, что в дополнительном исследовании нуждаются и механизм, и кинетика формирования ПАС и их роли в формировании микроструктуры и свойств композитов.

фрикционная обработка, композиционный материал, несмешивающиеся компоненты, полосы адиабатического сдвига, система Al–Pb, коэффициент трения