Введение Промышленные алюминиевые сплавы, включая АК10М2Н, широко используются в машиностроении, авиации и других отраслях за счет их легкости и коррозионной стойкости. Однако, для повышения их прочности и эксплуатационных характеристик требуется модифицирование структуры, например, за счет внедрения частиц МАХ-фаз. МАХ-фазы представляют собой керамические материала сложного состава, например, Ti3SiC2, Ti3AlC2 и т.д., обладающих уникальным сочетанием металлических и керамических свойств, таких как: высокая термостойкость, коррозионная стойкость, а также хорошая электро- и теплопроводность. Учеными Самарского государственного технического университета была показана возможность получения методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) МАХ-фаз состава Ti3SiC2 и Ti3AlC2 из элементных порошков на воздухе или в засыпке из песка [1]. Средняя пористость синтезированных каркасов составляла50…60 %, что послужило началом последующих исследований для создания керметов путем самопроизвольной инфильтрации расплавами металлов в созданные ранее каркасы ихМАХ-фаз. В работах [2, 3] была показана возможность получения керметов системAl – Ti3SiC2, Sn – Ti3SiC2, Cu – Ti3SiC2,Al – Ti3AlC2, Sn – Ti3AlC2 и Cu – Ti3AlC2 методом СВС с самопроизвольной инфильтрацией расплавов металлов, обладающих повышенными значениями предела прочности, однако сопровождающееся значительным падением пластичности. Следовательно, актуальной задачей материаловедения становится получение композиционных материалов, армированных МАХ-фазой, но в значительно меньшем количестве, для сохранения уровня пластичности. Ключевой проблемой введения МАХ-фазы «ex-situ» может стать проблема смачиваемости МАХ-фазы расплавом алюминия, ввиду образования пассивных слоев на поверхности МАХ-фаз [4]. В тоже время отмечается, что композиты, полученные методами in-situ, характеризуются полным отсутствием загрязнения армирующих частиц и их отличной смачиваемостью расплавом матрицы [5 – 7]. В работах [8 – 11] показана возможность формирования МАХ-фазы состава Ti3SiC2 в расплаве алюминия при избытке кремния и формировании фазы карбида титана, за счет деградации фазы TiC с увеличением времени выдержки, однако, исследований по формированию МАХ-фазы в расплаве алюминиевых сплавов из элементных порошков проведено не было. Применение метода СВС для формирования фазы Ti3SiC2 непосредственно в расплаве [12], в свою очередь, перспективно своей энергоэффективностью, простотой технологического исполнения, а также чистотой готового продукта. На основании полученных данных целью данной работы было поставлено синтезировать МАХ-фазу состава Ti3SiC2 из элементных порошков титана, углерода и кремния, методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в расплаве промышленного алюминиевого сплава АК10М2Н.  Материалы и методы Для проведения исследований в качестве шихтовых материалов были выбраны порошок титана ТПП-7 (ТУ1715-449-05785388), порошок углерода П-701 (ГОСТ 7585-86), порошок кремния КР0 (ГОСТ 2169-69), Na2TiF6 (ТУ 6-09-01-425-77) и алюминиевый сплав АК10М2Н (ГОСТ 30620-98). Шихту смешивали в соотношении 7,35 г Ti + 1,43 г Si + 0,12г C + 0,5 г Na2TiF6 и вводили в расплав АК10М2Н массой 190 г, что соответствует соотношению композиционного материала АК10М2Н – 5 %Ti3SiC2. Методика получения дисперсно армированных композиционных материалов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в расплаве приведена в работах [13, 14]. Изготовление металлографических шлифов проводили на шлифовально-полировальной машине ПОЛИЛАБ П12МА с приставкой для работы в автоматическом режиме. Для выявления микроструктуры проводили травление образцов раствором 50 % HF + 50 % HNO3 в течение10…15 с. Металлографический анализ осуществляли на растровом электронном микроскопе Jeol JSM-6390A. Фазовый состав анализировался методом рентгенофазового анализа (РФА). Съемка рентгеновских спектров – на автоматизированном дифрактометре марки ARL X’trA (Thermo Scientific) с использованием Cu-излучения при непрерывном сканировании в интервале углов от 20 до 80 º со скоростью 2 град/мин. Анализ дифрактограмм проводился с использованием программы «HighScore Plus». Определение плотности проводилось методом гидростатического взвешивания по ГОСТ 20018-74. Расчет действительной пористости производился по измеренной плотности по формуле П = 1 – (ρэ/ρт). Твердость полученных экспериментальных образцов определяли на твердомере ТШ-2М по ГОСТ 9012-59. Результаты На рис. 1 приведены микроструктуры полученного композиционного материала после выдержки 5 мин.Результаты микрорентгеноспектрального анализа (МРСА) композита АК10М2Н – 5 % Ti3SiC2 после выдержки 5 мин приведены на рис. 2 и в табл. 1.  Для определения точного фазового состава был проведен рентгенофазовый анализ (РФА), результаты которого приведены нарис. 3.Микроструктуры полученного композиционного материала после выдержки 30 мин приведены на рис. 4.              Результаты МРСА композита АК10М2Н – 5 % Ti3SiC2 после выдержки 30 мин приведены на рис. 5. Для определения точного фазового состава был проведен РФА, результаты которого приведены на рис. 6.Физические и механические характеристики синтезированных композиционных материалов приведены в табл. 3.  Обсуждение В работе [8] было показано, при синтезе карбида титана в расплаве АК10М2Н методом СВС увеличение времени может привести к образованию МАХ-фазы, именно поэтому исследование возможности получения Ti3SiC2 из элементных порошков методом СВС в расплаве АК10М2Н проводилось с варьированием времени выдержки под зеркалом алюминия –5 и 30 мин.На рис. 1 видно, что в алюминиевой матрице присутствуют дисперсные частицы пластинчатой формы, напоминающие по своей морфологии карбосилицид титана, а также небольшое количество глобулярных частиц, которые могут являться карбидом титана. Размер частиц находится в диапазоне от 290 до 480 нм, что позволяет отнести их к высокодисперсным. Предположительно, по результатам МРСА на рис. 2, могут присутствовать фазы Ti3SiC2, Al2Si, TiC, SiC, Al3Ti, Al4C3. Согласно полученным данным на рис. 3, помимо МАХ-фазы Ti3SiC2 в количестве 1 % масс., присутствует еще чистый кремний – 5 % масс. и карбид титана – 1 % масс. Таким образом, выдержка в течение 5 мин обеспечивает формирование МАХ-фазы в расплаве, однако в значительно меньшем количестве, чем было введено (1 % вместо 5 %). После увеличения времени выдержки до 30 мин наблюдалась иная морфология армирующих частиц, что отражено на рис. 4. Видно, что в алюминиевой матрице также, как и после выдержки в 5 мин, присутствуют дисперсные частицы, однако, их форма меняется с пластинчатой на игольчатую, а также наблюдаются глобулярные частицы, что может являться следствием деградации фазы Ti3SiC2 на составляющие TiC и SiC. Размер частиц находится в диапазоне от 290 до 570 нм, что позволяет отнести их к высокодисперсным. Предположительно, по результатам МРСА на рис. 5, могут присутствовать фазы Ti3SiC2, Al2Si, TiC, SiC, Al3Ti, Al4C3. Согласно полученным результатам РФА на рис. 6, целевой фазы карбосилицида титана в составе композита не наблюдается, что может говорить о том, что выдержка в течение 30 мин. обеспечивает распад МАХ-фазы на составляющие TiC и SiC.Согласно результатам табл. 3 экспериментальная плотность близка к рассчитанной, а пористость обоих материалов не превышает 1 %, что также подтверждается снимками микроструктуры. Плотность композиционных материалов несколько выше плотности матричного сплава, что связано с наличием армирущих фаз, плотность которых составляет3,21 г/см3 (SiC), 4,52 г/см3 (Ti3SiC2) и 4,92 г/см3 (TiC). Снижение твердости, по сравнению с матричным сплавом, объясняется аномальной «мягкостью» карбосилицида титана [15], а также наличием небольшой пористости в композиционном материале. Выводы  Таким образом, проведенное исследование показывает возможность получения МАХ-фазы Ti3SiC2 методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза из элементных порошков титана, кремния и углерода в расплаве промышленного алюминиевого сплава АК10М2Н. Однако, важно отметить, что получить заложенное при расчетах шихты содержание карбосилицида титана не удалось, вместо 5 % масс. в композиционном материале наблюдается всего 1 % масс. Следует также отметить, что большое влияние оказывает время выдержки расплава под зеркалом алюминия, так, при выдержке 5 мин удается синтезировать МАХ-фазу в расплаве в сочетании с фазой карбида титана в соотношении 1:1, а увеличение выдержки с 5 до 30 мин приводит к деградации МАХ-фазы на составляющие TiC и SiC.