Упрочнение матрицы

По данным [6], покрытия с гетерогенной структурой имеют высокую износостойкость и пониженную склонность к схватыванию. Считают, что в композиционном материале в результате пластической деформации матрицы приложенная нагрузка действует преимущественно на хрупкую составляющую, наличие которой препятствует движению дислокаций и тем самым увеличивает степень упрочнения матрицы. [c.212]

В работе [49] рассчитано напряженное состояние деформационно упрочняемой матрицы около цилиндрических включений с круглым поперечным сечением при поперечном растяжении или сдвиге. Максимальные растягивающие напряжения существенно зависят от характеристик деформационного упрочнения матрицы, но в приведенных примерах коэффициенты концентрации напряжений оказались значительно меньше двух. [c.66]

Другой фактор, который еще не учитывается в теориях сплошной среды, связан с большим различием пластических деформаций, получаемых в действительности на разных сплавах. Ясно, что для теоретического определения пластичности следует принимать во внимание большое количество металлургических параметров. Некоторые из них, например объемное содержание, размер, форма частиц и расстояние между ними, хрупкая прочность частиц и прочность связей с частицами по поверхности раздела, предел текучести и степень деформационного упрочнения матрицы, а также анизотропия формы зерен и частиц и расстояния между частицами, уже упоминались. Достигнут значительный прогресс как в теоретическом, так и в экспериментальном плане по изучению влияния основных параметров, но остается расхождение между действительным поведением и теоретическими результатами. [c.79]

Циклическую стабильность композитов относят за счет исходного деформационного упрочнения матрицы и за счет трехосного стеснения деформаций матрицы, осуществляемого благодаря дей- [c.405]

На рис. 8 представлены результаты, взятые из работы [8], из которых можно видеть улучшение свойств с ростом объемной доли волокон. Интересно отметить, что с повышением прочности материала уменьшается интервал между началом растрескивания и окончательным разрушением. Этот результат также согласуется с теорией, которая предсказывает, что по мере упрочнения матрицы должно в большей степени проявляться ее усиливающее влияние на волокна. [c.453]

Чтобы полностью разобраться в действии излучения на процессы фазовых превращений, необходимо проделать еще много работы. Если излучение воздействует на метаста-бильные сплавы, упрочняющиеся при старении, то оно также влияет на упрочнение, вызываемое выпадением новых фаз. Окончательные свойства могут отражать влияние упрочнения матрицы, зависящего от температуры облучения, или влияние условий, не зависящих от старения. Стабильность аустенита нержавеющей стали изучали Рейнольдс и др. [64], которые создавали в образцах деформацию разной степени, с тем чтобы получить различные количества образующегося при деформации феррита. После облучения было замечено небольшое увеличение (0,05%) количества феррита. Возможно, это увеличение явилось результатом роста существовавших зерен фер-ритной фазы. [c.252]

Существует также и нижняя граница При малой объемной доле в волокнах возникают высокие напряжения (они несут основную долю нагрузки), приводящие к их дроблению. Тогда, если деформационное упрочнение матрицы достаточно велико, чтобы восполнить потерю несущей способности разрушившихся волокон, то прочность композиции Ок будет определяться свойствами матрицы [c.16]

Остановимся на построении модели. Как и в случае упругого поведения, поведение композита при разрушении зависит от того, армирован композит волокном или частицами. Особенности влияния частиц и волокна на армирование композитов показаны на рис. 5.2. Здесь же приведены коэффициенты упрочнения матрицы, представляющие собой отношение предела текучести композита к пределу текучести матрицы. Вид дисперсной фазы показан на оси абсцисс. Из приведен- [c.108]

Рис. 5.2. Влияние частиц и волокон на упрочнение композита при комнатной температуре аус/сту — коэффициент упрочнения матрицы d — нз-метр частицы, мкм Ijd — относительное удлинение волокна (отношение

Структура и свойства САП. Хотя САП и относится к материалам, упрочняющимся дисперсными частицами, его структура отличается от дисперсионно твердеющих алюминиевых сплавов вследствие различной природы упрочнения матрицы вторыми фазами. Упрочнение дисперсионно твердеющих сплавов происходит в результате выделения дисперсных частиц интерметаллидов при распаде пересыщенного твердого раствора. Поэтому при повышенных температурах вследствие коагуляции и растворения упрочняющей фазы происходит разупрочнение сплавов. [c.106]

Матрица суперсплавов всегда представляет собой плотно-упакованную аустенитную фазу с решеткой г.ц.к. Рис. 1.6 иллюстрирует область структуры г.ц.к. в трех удобных пространственных изображениях в виде простой тройной фазовой диаграммы, типичной четверной и полярной. Аустенит появляется из небольшой области г.ц.к. в системе Fe—Сг, введение никеля или кобальта приводит к расширению этой области. В большинстве случаев железо практически полностью исключают из состава сплавов. Таким образом, у истоков суперсплавов находится нержавеющая сталь. Основной вклад в уровень механической надежности сплава вносит твердорастворное упрочнение матрицы. Избранные варианты [c.25]

Бериллиевую проволоку чаще применяют для упрочнения матриц с малой плотностью — алюми-Рис. 10.8. Влияние температуры графитизации на иевой, магниевой или ти- [c.266]

Бериллиевую проволоку чаще применяют для упрочнения матриц с малой плотностью — алюминиевой, магниевой, титановой. [c.298]

При повышенных температурах пластичность волокнистых эвтектик понижается. С ростом температуры деформационное упрочнение матрицы не происходит и она не способна воспринимать напряжения, появляющиеся в результате фрагментации волокон. Дробление волокон при высоких температурах происходит в узкой области, прилегающей непосредственно к зоне разрушения. [c.313]

Роль армирующих частиц сводится не столько к упрочнению матрицы, сколько к перераспределению приложенной нагрузки между матрицей и наполнителем. Причем важное назначение матрицы — это передача нагрузки армирующим частицам. Отметим, что свою роль армирующие частицы выполняют, если их содержание превышает 25 %. [c.191]

Присутствие волокон может вызвать высокую скорость деформационного упрочнения матрицы, так что предел текучести композиционного материала может оказаться приблизительно равным 690 МН/м . Так как волокна начинают разрушаться при деформациях порядка 0,5%, кривые деформации композиции приближаются к области, где отсутствует деформационное упрочнение. Разрушение волокна продолжается по мере того, как композиционный материал деформируется до разрушения, но истинное упрочнение за счет волокон не реализуется из-за высокой прочности матрицы и низких значений эффективной прочности и объемной доли карбидов. [c.135]

Упрочнение матрицы. Принципы легирования эвтектик с пластинчатым и волокнистым строением аналогичны. Может быть [c.136]

Можно заключить, что сопротивление ползучести эвтектической композиции должно контролироваться прочной волокнистой фазой, которая действует так, как если бы она была непрерывной по длине. Это не следует интерпретировать таким образом, что выбор матрицы не является важным при разработке эвтектических композиций. Чем большим сопротивлением ползучести обладает матрица, тем меньшую нагрузку она передает упрочняющей фазе. Упрочнение матрицы эвтектик волокнистого строения можно осуществить и без изменения состава, уменьшая расстояние между волокнами, которые противодействуют течению матрицы, тем самым повышая ее сопротивление усталости [5]. [c.142]

Углерода моноволокно 41, 341 Ударные испытания 28, 269 Удельный модуль 16 Удлинение 73, 282 Упрочнение матрицы 135 Упругие константы боралюминия 453 [c.501]

Общие замечания. Нарушение сплошности и несущей способности пространственно-армированных композиционных материалов при повышенных (выше 250 °С) температурах вследствие сравнительно низкой теплостойкости матрицы ограничивает температурный диапазон их применения. Решение задачи упрочнения матрицы в целях приближения ее прочности при повышенных температурах к высокому температурному сопротивлению углеродных волокон привело к появлению углеродной (или графитовой) матрицы и композиционных материалов на ее основе. Создание нового класса высокотемпературных материалов, получивших название углерод-углеродных композиционных материалов, описано в работе [109] там же приведена библиография по этим материалам. Первоначально со.зданные углерод-углеродные композиционные материалы основывались на двухнаправленном армировании. Они обладали лучшей прочностью в плоскостях армирования по сравнению с монолитным поликристаллическим графитом, но уступали по прочности, нормальной к плоскости армирования. Переход к пространственно-армированным материалам устраняет эту проблему [108, 114, 123]. Пространственное армирование резко повышает сопротивление этих материалов к действию нестационарных температурных напряжений и абляционную стойкость. Разработке и созданию пространственно-армированных материалов на основе углеродной матрицы уделяется большое внимание [106, 107]. [c.167]

Свойства модифицированной матрицы. Эффект упрочнения матрицы нитевидными кристаллами был исследован на материалах, изготовленных на основе эпоксидного связующего, армированного четырьмя типами нитевидных кристаллов. Материалы, армированные нитевидными кристаллами TIO2 и SI3N4, получали методом [c.206]

Необходимо в этом отступлении сказать еще несколько слов о терминологии. В общем случае упрочнение, достигаемое с применением дисперсных частиц второй фазы, называют дисперсным упрочнением. Однако довольно часто в литературе с той же целью неправильно используется термин дисперсионное упрочнение , который на самом деле справедлив только для рассматриваемого нами частного случая упрочнения когерентными выделениями. Происхождение этой терминологии и связанные с ней ошибки И. Н. Францевич объяснил заимствованием ее из физической химии, в которой существуют понятия, дисперсная фаза (частицы) и дисперсионная фаза (матрица). Поэтому дисперсионное упрочнение — это фактически упрочнение матрицы, создаваемое полями упругих напряжений вокруг когерентных частиц, т. е. основное сопротивление движению дислокаций оказывают не сами частицы, а поля упругих напряжений в матрице. С потерей же когерентности, например, при росте частиц исчезают эти упругие поля и теперь только сами частицы препятствуют движению дислокаций. Такой переход от одного вида упрочнения к другому достаточно, наглядно разобран Анселом [1381. [c.73]

Уилкокс и Клауэр [87] при исследовании композита магниевый сплав — нержавеющая сталь установили, что неупрочненной матрице присуща стационарная ползучесть, а изолированной проволоке и упрочненной матрице — логарифмическая ползучесть. Они пришли к выводу, что скорость ползучести определяется проволокой это согласуется с моделью де Сильва [22] и Мак-Дэйнел-са и др. [56, 57]. Исследования композитов алюминий — бор подтвердили определяющую роль упрочнителя и применимость к ним модели Мак-Дэйнелса и др. [56, 57], основанной на правиле смеси. [c.251]

Лоусон и Керр [51] объяснили быстрое деформационное упрочнение матрицы в тонкодисперсных пластинчатых системах А1 — АЬСи и А1 — AljNi тем, что упрочнитель упруго стесняет обогащенную алюминием матричную фазу. Этот эффект обусловлен поперечными напряжениями, которые развиваются из-за различия в значениях коэффициента Пуассона граничащих фаз [53]. [c.261]

Измерения плотностей дислокаций в металлической матрице методами трансмиссионной электронной микроскопии [24] и изучения ямок травления [12], а также измерения in situ напряжений рентгеновскими методами [13, 14] показывают, что матрица композита в состоянии поставки является деформационно упрочненной (как механически, так и термически) и что дополнительное деформирование вызывает незначительное или не вызывает никакого дополнительного деформационного упрочнения матрицы [7, 24, 36, 56, 21, 22]. Стабильные петли гистерезиса на диаграмме напряжение — деформация в композитах алюминий — кварц [7], алюминий — бериллий [21] и алюминий — бор [22, 55], как правило, наблюдались после 3—20 циклов. [c.404]

Однако, с другой стороны, некоторые полученные результаты показывают, что прочность при сжатии подчиняется уравнению правила смесей . К первой группе можно отнести результаты на армированном бором магнии [76] и на образцах эвтектического сплава А1 — СнА12 [85]. В работе [71] по опытам с композитами алюминий — нержавеюш ая сталь обнаружено хорошее согласие с уравнением Дау и др. [24], модифицированным путем учета возможности деформационного упрочнения матрицы. В [55] также обнаружено хорошее согласие с теорией для композитов с двумя различными смолами, армированными волокнами бора. [c.456]

Упрочнению подлежат рабочие кромки как пуансонов, так и сопрягаемых с ними матриц. При упрочнении матриц реализуется линейная схема упрочне-ния, когда зоны воздействия лазерных импульсов, следующих последовательно один за другим, располагаются с определенным перекрытием в один ряд вдоль рабочей кромки (рис. 88). [c.109]

Для упрочнения матрицы и увеличения ее сопротивления ползучести, исходя, в частности, из того, что металлургический сплав РЬ—РЬО [1,5—4% (масс.)] обладает улучшенными показателями, пытались соосадить частицы РЬО, РЬОг, РЬз04, но частицы эти растворялись в электролите и уменьшали его кислотность, в результате чего получались грубые покрытия. [c.214]

Дисперсноупрочненные композиционные материалы, армированные частицами (рис. 3.1, а). По геометрическому признаку эти композиты относятся к одному классу, так как армирующий компонент является нуль-мерным компонентом, имеющим все три размера одного и того же порядка. Частицы второго компонента (фазы) беспорядочно распределены в матрице и в зависимости от их количества могут либо упрочнять матрицу, препятствуя развитию дислокационного скольжения при приложении нагрузки, либо разгружают матрицу, воспринимая часть приложенной нагрузки. В первом случае композиционный материал относится к дисперсноупрочненным, во втором — к армированным частицам и композитам. В дисперсноупрочненных композитах размер частиц d 1 мкм (субмикроструктурированные композиты), а их количество составляет 1...15%. В качестве дисперсных фаз обычно используют оксиды, бориды, карбиды, силициды (см. табл. 3.1). Возможно также использование интерметаллидов [5]. Эффективность упрочнения матрицы некогерентными дисперсными частицами фаз зависит от их размера и расстояния между соседними частицами. Наибольший эффект упрочнения наблюдается при размере частиц меньше 0,1 мкм, расстоянии между ними = 0,01...0,3 мкм и количестве около 15% [4]. Дисперси- [c.190]

Большое внимание в настоящее время уделяется естественным композитам, получаемым in-situ с матрицей, представляющей собой А1, или сложнолегированный Ni-суперсплав, или легкий ИМ (например, алю-минид никеля или титана). Упрочнение матрицы осуществляется либо дисперсными частицами, либо волокнами (дискретными или непрерывными) фаз, которые, согласно диаграммам состояния, находятся в равновесии с жаропрочной металлической или ИМ-матрицей. В зависимости от способа получения эти композиты могут иметь либо равноосную зернистую структуру, стабилизированную дисперсными жесткими частицами упрочняющей фазы, либо направленную структуру с близким к ре- [c.218]

Свойствам никельхромовых сплавов уделяется большое внимание. Это объясняется тем, что данные сплавы применяются в качестве жаростойких и жаропрочных материалов. Одной из задач по улучшению их свойств является повышение прочности никелевой матрицы. Анализ возможных механизмов упрочнения матрицы при образовании твердого раствора позволил авторам заключить, что при легировании матрицы с гранецентрированной кубической структурой (в частности никеля) наибольший эффект по упрочнению наблюдается при введении элементов, образуюш,их растворы замеш,ения. Образование растворов внедрения со- [c.438]

Упрочнение матрицы. Путем соответствуюш,его легирования могут быть разработаны эвтектические композиции, у которых матрицы упрочнены легированием твердого раствора или фазами, выделяющимися в твердом состоянии. Хотя это достигается в обоих типах сплавов, рассмотренных выше, очень интересный комбинированный подход (упрочнение матрицы в сочетании с упрочнением волокнами) был применен Бибрингом и др. 13] при исследовании сплавов, содержащих карбиды тантала. На рис. 20 показаны результаты исследования механических свойств эвтектической композиции Ni — 20% Со — 10%Сг — 3% А1 — ТаС (микроструктура которой сходна с микроструктурой сплава [c.135]

Сапфирные волокна в форме нитевидных кристаллов, индивидуально изготовленных стержней и непрерывных волокон применялись для армирования никелевых матриц в течение последних десяти лет с различной степенью успеха в достин ении упрочнения. В данной главе эти работы рассмотрены одновременно с изложением ситуации на сегодняшний день, а также дана оценка перспективности системы. Основные выводы, которые вытекают из этих работ, приведены ниже. Непрерывные волокна большого диаметра суш,ественно облегчают изготовление композиций и обеспечивают большую эффективность упрочнения, чем это воз-моншо с дискретными нитевидными кристаллами, несмотря на более высокую прочность последних. Поверхность упрочнителя деградирует в результате химического взаимодействия с матрицей при высокой температуре и должна быть защищена покрытиями, обеспечивающими сохранение прочности, а следовательно, и эффективность упрочнения. Большая разница в температурных коэффициентах линейного расширения волокна и матрицы вызывает разрушение связи на границе раздела в процессе термо-циклирования в предельных случаях результатом такого механического взаимодействия может быть разрушение волокон. Сапфир подвергается пластической деформации именно при тех температурах, при которых требуется упрочнение матрицы на никелевой основе это снижает степень упрочнения, которую могут обеспечить волокна. При высоком наполнении волокнами, необходимом для обеспечения прочности, превосходящей прочность суперсплавов, изготовление композиции сложно. Другие характеристики системы, такие, как сопротивление удару, снижаются по сравнению с потенциальными возможностями композиционной системы. Кроме того, стоимость сапфировых волокон, пригодных для упрочнения, остается высокой, что препятствует в большинстве случаев их применению, несмотря на значительный прогресс достигнутый недавно в производстве непрерывных волокон. [c.168]

Whisker — Волокно. (1) Короткое отдельное кристаллическое волокно или нить, используемая для упрочнения матрицы. Диаметр волокна составляет от 1 до 25 мкм, с отношением длины к диаметру между 50 и 150. [c.1073]

По степени отрицательного влияния на технологическую пластичность марганецсодержащих сталей легирующие элементы можно расположить в следующей последовательности бор, ниобий, титан, алюминий, молибден, ванадий, кремний. Бор является горофильным элементом и образует легкоплавкие боросодержащие фазы по границам зерен. Ниобий и молибден, являясь сильными ферритообразующими элементами, приводят к образованию б-фер-рита. Кроме этого их охрупчивающее влияние сказывается через упрочнение матрицы. Алюминий, ванадий и кремний облегчают образование б-феррита в стали. Титан способствует образованию в марганцевых сталях легкоплавких эвтектик. [c.299]

По данным В. А. Пышкина, в результате комплексного упрочнения матрицы и нижней плиты вырубного штампа, предназначенного для штамповки гаек толщиной 6 мм из стали СтЗ, его стойкость повысилась в 2,6 раза (с 8000 до 22 ООО вырубленных деталей). [c.467]

Степень охрупчивания металла, вызванная действием эксплуатационного или технологического фактора охрупчивания, может усиливаться, если охрупчивающий фактор имеет ту же природу охрупчивания (повреждения) ослабление когезивной прочности границ зерен (кристаллитов) или упрочнение матрицы (наклеп, старение, выделение частиц дисперсной фазы). [c.200]

Таким образом, упрочнение -матрицы может быть доститауто путем введения эффективных структурных барьеров дпя перемещения дислокаций в виде дисперсных пластинчатых кристаллов у-фазы, образующихся в сплаве НЗО в процессе обратного а у превращения при медленном нагреве. Увеличение температуры медленного нагрева выше 500°С существенно снижает прочностные характеристики сплава НЗО (см. рис. 3.37), что связано с изменением структурного механизма формирования аустенита при этих температурах комплекс дисперсных кристаллов у-фазы в -матрице заменяется глобулярным аустенитом. [c.144]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...