Композиционный материал на основе порошкового железа
композиционный материал псевдосплав железо-медь износостойкость жаропрочность
Широкие возможности получения материалов с заданными свойствами и, за счет этого – повышения срока службы деталей, работающих в очень сложных условиях, с которыми не способны справиться традиционные материалы, открывают методы порошковой металлургии. Сочетание различных фаз в определенных количественных соотношениях и определенным характером их распределения позволяет реализовать в композиционных материалах такие свойства, которые недостижимы традиционными методами. В первую очередь речь может идти о так называемых «псевдосплавах» системы Fe-Cu.
В основном сложность формирования соединений железа и меди литьем связана с малой взаимной растворимостью компонентов в равновесных условиях, так как происходит расслоение железной и медной фаз по плотности. Максимальная растворимость железа в меди при температуре 1094°С составляет 4,8% по массе, а меди в железе: 12% при температуре 1410°С, ~9% при 1094°С. При комнатной температуре компоненты практически не взаимодействуют, растворимость около 0,2%. Сплав железо-медь в соответствии с диаграммой состояния – это механическая мелкодисперсная смесь двух фаз. 
Важной особенностью железомедных псевдосплавов являются способность самосмазывания при сухом трении, хорошая теплопроводность, высокая демпфирующая способность при вибрационном нагружении, низкий коэффициент трения и высокая износостойкость.
Вследствие уникальных свойств, псевдосплавы системы Fe-Cu используются при изготовлении компрессорных лопаток, корпусов долот, резцов, фрез, зубчатых колес, деталей роторов турбин, седел клапанов, поршневых колец. 
Железомедные псевдосплавы в условиях современного производства формируют в основном несколькими способами, например, спеканием предварительно спрессованной из порошков железа и меди заготовки, отличают жидкофазное спекание (с расплавлением меди) и твердофазное (без расплавления меди). Наибольшее распространение получил способ пропитки предварительно спрессованного или спеченного тугоплавкого пористого каркаса из порошков чистого или легированного железа чистой медью или ее более легкоплавким сплавом. Значительное улучшение технических характеристик псевдосплавов происходит в случае пропитки в защитной атмосфере, в середе аргона или условиях вакуума. Также, на свойства псевдосплавов железо-медь значительно влияет дефектность структуры и дисперсность. 
Из этого можно сделать вывод, что при использовании так же других, более современных методов получения указанных материалов возможно дальнейшее улучшение их прочностных свойств и, прежде всего, при повышенных температурах.
Изобретение относится к области металлургии, в частности, к антифрикционным композиционным материалам на основе порошкового железа, предназначенным для изготовления деталей узлов трения, работающих в условиях ограниченной смазки и высоких температур, и может быть использовано в качестве материала для направляющих втулок клапанов газораспределительного механизма двигателей внутреннего сгорания, особенно, форсированных, включая двигателей внутреннего сгорания с механизмом турбонаддува.
Павел
Данилов
Геннадьевич
руководитель работы
Отсутствует
Отсутствует
-
-
1031234
0000-0002-4883-9687
РОССИЯ
Павел
Данилов
Геннадьевич
руководитель
РОССИЯ
55.09.43
Композиционные материалы
02.05.QH
MATERIALS SCIENCE, COMPOSITES
Павел
Данилов
Геннадьевич
Соавтор изобретения
РОССИЯ
Евгений
Шалунов
Петрович
Соавтор изобретения
РОССИЯ
Владимир
Плотников
Викторович
Соавтор изобретения
РОССИЯ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ"
1027739479734
СЕРГЕЙ
ПОЛЯКОВ
ГЕННАДЬЕВИЧ
Организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере"
Федеральные государственные бюджетные учреждения
Павел
Данилов
Геннадьевич
Физическое лицо
РОССИЯ