ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Твердость, износостойкость, прочность из "Неорганические композиционные материалы " Назначение многих искусственных композиционных материалов— это создание у них более высокой прочности, чем у мономатериалов. Характеристики типичных КМ на основе металлов представлены на рис. 4.4 [9]. Приведенный на рисунке коэффициент упрочнения равен отношению предела текучести КМ к пределу текучести матрицы. В случае КМ с волокнами нагрузка действует параллельно направлению волокон, диаметр которых 10—250 мкм. [c.141] образованные за счет включений оксидов, карбидов, нитридов, боридов, обладают повышенными твердостью и износостойкостью по сравнению с псевдочистыми покрытиями. Классические гальванические сплавы также обладают повышенной твердостью по сравнению с монопокрытиями, но они характеризуются низкой тепло- и электропроводимостью кроме того, получение этих сплавов со стабильными характеристиками связано с определенными технологическими трудностями [151, 177, 178, 188, 189]. [c.141] У сравнительно мягких осадков свинца (твердость не более 100 МПа) наблюдалось повышение твердости на 10—20%, а у серебра из иодидного электролита твердость практически не изменялась. [c.142] При твердости матрицы 4,4 ГПа. Снижение твердости на 15 и 30% наблюдалось также при соосаждении с серебром частиц M0S2 и графита. [c.143] Важным преимуществом КЭП по сравнению с твердыми гальваническими покрытиями (в том числе, и сплавами) является сохранение у них повышенных значений твердости во времени, в то время как обычные покрытия с высокой начальной твердостью практически теряют ее уже в первые часы и дни после их получения. [c.143] При сравнении износа и коэффициента трения [2, с. 98] некоторых КЭП на основе Си, Ag и Sn, содержащих M0S2, выявляется положительное воздействие П фазы — снижение величины износа. Однако снижение коэффициента трения при внедрении II фазы наблюдалось не всегда. [c.143] У покрытий золотом и его сплавами износ на электрических контактах при определенных оптимальных значениях твердости минимален [2]. [c.143] Из уравнения (4.14) можно сделать вывод о прямой зависимости между прочностью КЭП и объемным содержанием в нем частиц. Процесс упрочнения (отверждения) происходит вследствие помех, создаваемых частицами перемещению дислокаций в плоскости их скольжения. Известно также, что поры и частицы в материале препятствуют росту зерен. При уменьщении размеров частиц и их постоянной концентрации расстояние между ними уменьщается, что приводит к образованию тонких пленок металла, которые обладают большей прочностью, чем компактный металл. [c.144] Изменение общей твердости КЭП по сравнению с чистыми материалами связано не только с дисперсным упрочнением, но также и с тем, что сравнительно твердые частицы препятствуют внедрению индентора прибора (например, ПМТ-3) при измерении твердости. На рис. 4.6 представлен микроснимок поперечного разреза КЭП N1—В (по данным работы [229]). Микрочастицы бора препятствуют вхождению индентора твердомера. Микротвердость КЭП составляет 4 твердость матрицы — 2,2 КПа. [c.144] При изучении металлургических КМ [Си-—ВеО (0,8 об. %), Си—АЬОз (1,4—2,4 об. %) и Ag—АЬОз (1—2 об. %) была показана необходимость использования частиц малых размеров. При этом твердость КМ выше твердости чистых металлов соответственно в 2,5 2,8 и в 3,9 раза, а разрушающее напряжение при растяжении возрастало максимально в 2,5 раза. Значительное повышение твердости указанных материалов по сравнению с КЭП на основе серебра и меди при почти одинаковом содержании включений объясняется большим упрочняющим действием более мелких частиц (размер частиц в КМ менее 1 мкм, в КЭП — значительно больше). [c.145] В работе [231] отмечается торможение роста кристаллов N1—Мп из-за соосаждения частиц МоЗг, которые и предотвращают образование крупнокристаллической столбчатой структуры покрытия. [c.145] К сожалению, использование макрочастиц ( 1 мкм) приводит к тому, что многие КЭП содержат значительную долю частиц (в основном крупных) в виде балласта, не улучшающего прочностные свойства покрытий. Следует отметить, что крупные включения лишь аддитивно влияют на плотность КЭП, их электрические и химические свойства. [c.145] Теория упрочнения КЭП и КП разра отана главным образом на основе практического опыта получения КМ металлургическими способами [9, 18, 20, 21], а также химическим и электрохимическим методами [217, 232—235]. [c.145] Вернуться к основной статье