danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2019-63-3-360-369dan-623Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИTECHNICAL SCIENCESВлияние ультрадисперсной добавки алюминида железа на структуру и свойства порошковых материалов на основе железа и медиInfluence of the ultrafine iron aluminide additive on the structure and properties of iron and copper powder materialsДьячковаЛ. Н.DyachkovaL. N.

Дьячкова Лариса Николаевна – д-р техн. наук, доцент, заведующий лабораторией

ул. Платонова, 41, 220005, Минск, Республика Беларусь

Dyachkova Larisa Nikolaevna – D. Sc. (Engineering), Associate professor, Head of the Laboratory

41, Platonov Str., 220005, Minsk, Republic of Belarus

dyachkova@tut.byВитязьП. А.VityazP. A.

Витязь Петр Александрович – академик, д-р техн. наук, профессор

пр. Независимости, 66, 220072, Минск, Республика Беларусь

Vityaz Petr Alexandrovich – Academician, D. Sc. (Engineering), Professor

66, Nezavisimosti Ave., 220072, Minsk, Republic of Belarus

ИльющенкоА. Ф.IlyushchenkoA. Ph.

Ильющенко Александр Федорович – член-корреспондент, д-р техн. наук, профессор, директор

ул. Платонова, 41, 220005, Минск, Республика Беларусь

Ilyushchenko Alexandr Phedorovich – Corresponding Member, D. Sc. (Engineering), Professor, Director

41, Platonov Str., 220005, Minsk, Republic of Belarus

alexil@mailbelpak.byВоронецкаяЛ. Я.VoronetskayaL. J.

Воронецкая Леонора Яковлевна – науч. сотрудник

ул. Платонова, 41, 220005, Минск, Республика Беларусь

Voronetskaya Leonora Jakovlevna – Researcher

41, Platonov Str., 220005, Minsk, Republic of Belarus

ЛецкоА. И.LetskoA. I.

Лецко Андрей Иванович – канд. техн. наук, доцент, заведующий лабораторией

ул. Платонова, 41, 220005, Минск, Республика Беларусь

Letsko Andrey Ivanovich – Ph. D. (Engineering), Associate professor, Head of the laboratory

41, Platonov Str., 220005, Minsk, Republic of Belarus

letsko@tut.byПарницкийН. М.ParnitskyN. M.

Парницкий Николай Михайлович – мл. науч. сотрудник

ул. Платонова, 41, 220005, Минск, Республика Беларусь

Parnitsky Nikolay Mikhaylovich – Junior researcher

41, Platonov Str., 220005, Minsk, Republic of Belarus

Институт порошковой металлургии имени О. В. Романа Национальной академии наук БеларусиPowder Metallurgy Institute named after O. V. Roman of the National Academy of Sciences of BelarusПрезидиум Национальной академии наук БеларусиPresidium of the National Academy of Sciences of Belarus201927062019633360369Copyright © Дьячкова Л.Н., Витязь П.А., Ильющенко А.Ф., Воронецкая Л.Я., Лецко А.И., Парницкий Н.М., 20192019Дьячкова Л.Н., Витязь П.А., Ильющенко А.Ф., Воронецкая Л.Я., Лецко А.И., Парницкий Н.М.Dyachkova L.N., Vityaz P.A., Ilyushchenko A.P., Voronetskaya L.J., Letsko A.I., Parnitsky N.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/623

Представлены результаты исследований влияния введения алюминида железа различного химического и фазового состава на структуру и механические свойства порошковой углеродистой стали и оловянистой бронзы. Показано, что введение 0,5 % однофазного алюминида железа Fe3Al приводит к повышению прочности порошковой углеродистой стали на 30–40 МПа, двухфазного Fe2Al5 – FeAl3 – на 80–90 МПа, 1 % – к незначительному снижению прочности. При введении однофазного алюминида железа в структуре порошковой стали наблюдается уменьшение цементита, разнозеренности, происходит диффузия алюминия в основу, при введении двухфазного алюминида – еще и измельчение зерна. Установлено, что введение 0,5 % однофазного алюминида железа в порошковую бронзу позволяет повысить ее прочность на 80–100 МПа, двухфазного – приводит к снижению прочности на 40–50 МПа. Введение 1 % однофазного алюминида железа и 0,2–1 % двухфазного алюминида вызывает изменение морфологии структуры порошковой бронзы вследствие легирования основы алюминием и железом.

The results on the effect of introduction of iron aluminide of various chemical and phase compositions on the structure and mechanical properties of powdered carbon steel and tin bronze are presented. It is shown that the introduction of 0.5 % single-phase iron aluminide Fe3Al leads to an increase in the strength of powdered carbon steel by 30–40 MPa, of biphase Fe2Al5 –FeAl3 – by 80–90 MPa, 1 % – to an insignificant decrease in strength. When a single-phase iron aluminide in the powder steel structure is introduced, a decrease in cementite, differentiation is observed, aluminum diffusion into the substrate occurs, and when two-phase aluminide is introduced, the structure griding occurs as well. It is established that the introduction of 0.5 % single-phase iron aluminide into powder bronzes makes it possible to increase its strength by 80– 100 MPa, two-phase – leads to a reduction in strength by 40–50 MPa. Introduction of 1 % single-phase iron aluminide and 0.2–1 % biphasic aluminide causes a change in the morphology of the structure of the powder bronze due to alloying the copper with aluminum and iron.

порошковые материалы на основе железа и медиалюминиды железаструктураплотностьпрочностьpowder materials based on iron and copperiron aluminidesstructuredensitystrengthReferencesБатаев, А. А. Композиционные материалы: строение, получение, применение / А. А. Батаев, В. А. Батаев. – М., 2006. – 400 с.Bataev A. A., Bataev V. A. Composite materials: structure, production, application. Moscow, 2006. 400 p. (in Russian).Федорченко, И. М. Композиционные спеченные антифрикционные материалы / И. М. Федорченко, Л. И. Пугина. – Киев, 1980. – 404 с.Fedorchenko I. M., Pugina L. I. Composite sintered antifriction materials. Kiev, 1980. 404 p. (in Russian).Порошковая металлургия, материалы, технология, свойства, области применения / И. М. Федорченко [и др.]. – Киев, 1985. – 624 с.Fedorchenko I. M. [et al.]. Powder metallurgy, materials, technology, properties, applications. Kiev, 1985. 624 p. (in Russian).Порошковая металлургия и напыленные покрытия / В. Н. Анциферов [и др.]. – М., 1987. – 792 с.Antsiferov V. N., Bobrov G. V., Druzhinin L. K., Kiparisov S. S., Kostikov V. I., Krupin A. V., Kudinov V. V., Libenson G. A., Mitin B. S., Roman O. V. Powder metallurgy and sprayed coatings. Moscow, 1987. 792 p. (in Russian).Модифицирование материалов и покрытий наноразмерными алмазосодержащими добавками / П. А. Витязь [и др.]. – Минск, 2011. – 527 с.Knight P. A. [et al.]. Modification of materials and coatings with nanoscale diamond-containing additives. Minsk, 2011. 527 p. (in Russian).Sadykov, F. A. Wear of copper and its alloys with submicrocristalline structure / F. A. Sadykov, N. P. Barykin, I. R. Aslanyan // Wear. – 1999. – Vol. 225–229. – P. 649–655. https://doi.org/10.1016/s0043-1648(98)00374-3Sadykov F. A., Barykin N. P., Aslanyan I. R. Wear of copper and its alloys with submicrocristalline structure. Wear, 1999, vol. 225–229, pp. 649–655. https://doi.org/10.1016/s0043-1648(98)00374-3Li, Ai-min. Mechanical properties and microstructure of Fe–Al/Al2O3 composite with Cr, Mo и Ti / Ai-min Li, Sun Kangning, Bi Jiangiang // Trans. Nonferrous Metals Soc. China. – 2003. – Vol. 13, N 4. – P. 860–863.Ai-min li, Sun Kangning, Bi Jiangiang. Mechanical properties and microstructure of Fe-Al / Al2O3 composite with Cr, Mo and Ti. Trans. Nonferrous Metals Soc. China, 2003, vol. 13, no. 4, pp. 860–863.Дьячкова, Л. Н. Исследование влияния добавок механоактивированных порошков оксидов на структуру и свойства порошкового материала на основе железа / Л. Н. Дьячкова, Т. Л. Талако // Инженерия поверхности. Новые порошковые композиционные материалы. Сварка: в 2 ч. – Минск, 2009. – Ч. 2. – С. 65–70.Dyachkova L. N., Talako T. L. Investigation of the effect of additives of mechanically activated powders of oxides on the structure and properties of a powder material based on iron. Surface engineering. New powder composite materials. Welding: in 2 part. Minsk, 2009, part 2, pp. 65–70 (in Russian).Дьячкова, Л. Н. Исследование процесса повышения механических и триботехнических свойств порошковых материалов на основе железа введением ультрадисперсных добавок / Л. Н. Дьячкова, И. Н. Лецко // Весцi Нац. акад. навук Беларусi. Сер. фiз.-техн. навук. – 2007. – № 3. – С. 21–26.Dyachkova L. N., Letsko I. N. Investigation of the process of increasing the mechanical and tribological properties of iron-based powder materials by introducing ultradispersed additives. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya fizika-technichnych navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series, 2007, no. 3, pp. 21–26.Гусев, А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А. И. Гусев. – М., 2005. – 416 с.Gusev A. I. Nanomaterials, nanostructures, nanotechnologies. Moscow, 2005. 416 p. (in Russian).Гаркунов, Д. Н. Триботехника (износ и безызносность) / Д. Н. Гаркунов. – М., 2001. – 616 с.Garkunov D. N. Tribotechnika (wear and non-weariness). Moscow, 2001. 616 p. (in Russian).Карапетян, Г. Х. Износостойкие порошковые материалы с интерметаллидным упрочнением. I. Беспористые материалы антифрикционного назначения / Г. Х. Карапетян, Х. Л. Акопов, Ф. Х. Карапетян // Порошковая металлургия. – 1987. – № 4. – С. 75–79.Karapetyan G. Kh., Akopov H. L., Karapetyan F. Kh. Wear-resistant powder materials with intermetallic hardening. I. Bessporous materials of antifriction use. Powder metallurgy, 1987, no. 4, pp. 75–79 (in Russian).Mechanically activated synthesis studied by X-ray diffraction in the Fe–A1 system / F. Chariot [et al.] // Materials Science and Engineering: A. – 1999. – Vol. 262, N 1–2. – P. 279–288. https://doi.org/10.1016/s0921-5093(98)01017-xChariot F., Gaffet E., Zeghmati B., Bernard F., Niepce J. C. Mechanically activated synthesis studied by X-ray diffraction in the Fe-A1 system. Materials Science and Engineering: A, 1999, vol. 262, no. 1–2, pp. 279–288. https://doi.org/10.1016/s0921-5093(98)01017-xApplication of the mechanical activation and self-propagating high-temperature synthesis for preparation of monophase ultrafine compounds /M. A. Korchagin [et al.] // Problems of Material Sciences. – 2002. – N 1 (29). – P. 418–423.Korchagin A. A. [et al.]. Application of the mechanical activation and self-propagating high-temperature synthesis for the preparation of monophase ultrafine compounds. Problems of Material Sciences, 2002, vol. 1 (29), pp. 418–423.Влияние механохимической активации на концентрационные границы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / Т. Ф. Григорьева [и др.] // Докл. РАН. – 1999. – Т. 369, № 3. – С. 345–347.Grigoryeva T. F. [et al.] The influence of mechanochemical activation on the concentration boundaries of self-propagating high-temperature synthesis. Doklady Rossiiskoi akademii nauk[Herald of the Russian Academy of Sciences], 1999, vol. 369, no. 3, pp. 345–347 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.