ДИСПЕРСНО-УПРОЧНЕННЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

К группе дисперсно-упрочненных композиций относятся главным образом материалы на основе металлических матриц, где в качестве дискретных частиц выступают оксиды (Si02, А1203 — в медной матрице), а также материалы на основе некоторых силикатных матриц. Из-за близости формы дисперсных частиц к сферической анизотропии свойств в материалах практически не возникает. Основной механизм упрочняющего действия в таких композиционных материалах связан с повышением сопротивляемости матрицы деформациям под действием нагрузок, так как дисперсные частицы тормозят движение в ней дислокаций. Величина возрастания прочностных характеристик относительно невелика. Однако большую ценность этим материалам придает их способность работать при повышенных температурах. Так, использование в качестве упрочняющих фаз стабильных тугоплавких соединений (оксиды тория, гафния, иттрия, сложные соединения оксидов и редкоземельных металлов), не растворяющихся в матричном металле, позволяет сохранить высокую прочность материала — до 0,9—0,95 Тпл. В связи с этим такие материалы чаще применяют как жаропрочные. Дисперсно-упрочненные композиционные материалы могут быть получены на основе большинства применяемых в технике металлов и сплавов.

Для композиционных материалов на основе металлических матриц наибольшее распространение получили методы порошковой металлургии, электрохимические, получение окислением или восстановлением, кристаллизацией из расплава (Mo—TiC). Некоторые из таких композитов обладают интересными свойствами. Так, композиционный материал на основе меди и оксида бериллия сохраняет более 80% электрической проводимости при комнатной температуре даже после 2000 ч выдержки при 850 °С, будучи при этом более прочным, чем медь и ряд ее сплавов. При восстановлении оксида никеля, содержащего дискретную двуокись тория (3%), получают материал, известный под названием ТД-никель, который обладает значительно более высокой длительной прочностью при температуре 1090 °С по сравнению со сверхпрочными сплавами никеля.

Широкое применение получили сплавы ВДУ-1 (никель, упрочненный двуокисью тория), ВДУ-2 (никель, упрочненный двуокисью гафния) и ВД-3 (матрица Ni + 20% Сг, упрочненная окисью тория), обладающие высокой жаропрочностью.

Дисперсно-упрочненные композиционные материалы стойки к разупрочнению с повышением температуры и длительности выдержки при данной температуре.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >