ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Дисперсно-упрочненные композиционные материалы из "Физикохимия неорганических полимерных и композиционных материалов" Материалы с высокодиспергированной порошкообразной второй фазой являются классическими представителями КМ. [c.185] На рис. 5.10 схематически представлено распределение ДФ в матрице [21]. [c.185] Классическим примером дисперсно-упрочненных материалов является спеченный алюминиевый порошок (САП). Он получается прессованием и экструзией при 450—520 °С порошков алюминия, покрытых оксидной пленкой. САП содержит 6—17% AI2O3, стабилен по составу и прочности (100—400 МПа) в течение длительного времени. Выдерживает воздействие температур до 500, а при кратковременном нагреве — до 1000 °С. [c.185] Из конденсированной смеси А1—С при 550 °С получают карбид ЛиСз [до 20% (об.)]. Экструзией или другим путем из этой композиции могут быть получены конструкционные материалы, близкие по свойствам к САП. Их состав А1—АЦСз—АЬОз. [c.186] По аналогии получают упрочненные материалы с матрицей из Ве и Mg, например состава M.g—MgO (до 2%), характеризующиеся повышенными прочностью и сопротивлением к рекристаллизации вплоть до Г=0,9 7 пл. Коррозионная стойкость этого КМ в электролитах, к окислению на воздухе близка к стойкости магния. Наиболее вероятная область его использования— транспортные средства, включая авиацию и космос. Материал состава Ве—ВеО (или ВеС) стоек к воздействию высоких температур (при 7=920—1000 К его прочность в 3—5 раз выше, чем у бериллия). Материал можно рекомендовать для использования в реакторах, поскольку он обладает способностью к рассеянию электронов. [c.186] Вариантов дисперсного упрочнения множество, но, несомненно, основное значение имеют химическая и механическая совместимость фаз, возможность протекания химических превращений при эксплуатации. [c.186] За счет введения И фазы в мягкие металлы (РЬ, 5п, 2п, С(1) можно повысить их твердость, износостойкость и прочность. Диспергировать частицы можно и в благородные металлы. При этом получают КМ состава Ag—АЬОз (1—2%) и Ag—СиО, используемые в электротехнике, и Р1—ТЬОг (0,2— 1%), применяемые в таких высокотемпературных процессах, как катализаторы. Элементы подгруппы меди, в свою очередь, используют как дисперсную фазу в псевдосплавах с N1, Ре и их сплавами. [c.186] При дисперсионном упрочнении важно учитывать соотношение фаз, расстояние между частицами и их дисперсность. Из рис. 5.11 видно, что лишь в небольшом диапазоне расстояний между частицами и их размеров достигается требуемое упрочнение КМ [29]. В то же время для упрочнения необходимо невысокое содержание фазы II и тем меньше, чем больше их размеры. [c.186] Как уже отмечалось выше, наиболее распространенный способ получения дисперсно-упрочненных КМ — введение ДФ в более мягкую матрицу. При таком дисперсном упрочнении частицы ДФ нерастворимы в матрице. При упрочнении значение Ор не снижается вплоть до Тя 0,9Т л (7 пл — температура плавления матрицы). Высокая прочность КМ в матрице достигается также за счет внутреннего фазообразования (выделения), но в этом случае возможно резкое падение Ор, начиная с Г 0,5Гпл-При этом наблюдается более высокая твердость (и прочность), чем при искусственном введении II фазы. Так, материал Си—Сг имеет твердость 1,55 ГПа лишь до 300 °С. Для псевдосплавов Си—ВеО и Си—АЬОз значение Я= 1,30—1,35 ГПа сохраняется в диапазоне температур вплоть до 900—950 °С [16]. [c.186] Вопросы дисперсионного упрочнения металлов широко освещены в литературе [206—208]. Отдельные работы посвящены, в частности, различным КМ металл — слюда, А1—51С, абразивным материалам, металлокерамическим системам, Ме— -BN, Си—N1—ШС, Си—В4С и др. [c.187] Широкие возможности использования и варьирования свойств титана и его сплавов основаны на полиморфизме. Переход а (гекс.) (ОЦК) совершается при 882,5 °С [17, 37]. Переход обратим, но температура его может возрастать за счет так называемых а-стабилизаторов (А1, С, О, Н) или понижаться за счет действия -стабилизаторов (N5, Сг, Мо, И, Ре, Си). В связи с полиморфизмом сплавы титана характеризуются а-, или (а- - )-структурами. Последняя является двух- или многофазной за счет частичного распада прн закалке Р-фазы и выделения -стабилизаторов из а-фазы (рис. 5.12). [c.187] Многокомпонентные гетерофазные сплавы титана содержат 2,5—6,0% А1, 2,0—5,0% Мо, 1,0—4,5% V и доли процента 51, Ре, Сг. Истинные Р-сплавы содержат 33% Мо или 50% . [c.187] Коррозионную стойкость титана можно легко повысить, переведя его в пассивное состояние введением в него до 20% Nb, Та, Мо, Р1 или Р(1. По данным работы [202], гетерофазным легированием палладием удалось создать легко пассивируемый КЭП состава N1—Pd. Принцип катодного легирования титана благородными металлами был известен давно 1144]. Прн пассивировании поверхности (например, в 40%-ной Н2504 три 100°С) палладий накапливается на поверхности титана в виде ДФ ультрамикроразмеров (10—100 нм). Эти частицы проявляют себя как активные катодные участки. [c.187] Распространенные КМ с матрицей из титана содержат упрочняющие фазы из усов (81С, СгзСг, УС, Т1С и др.), волокон (С, В), нитей (XV, Мо) и частиц Мо. [c.188] Вернуться к основной статье