Титан борид

До сих пор речь шла о требованиях, которым должна удовлетворять поверхность раздела для эффективной передачи нагрузки между матрицей и волокнами. Еще одно важное требование заключается в том, что появление поверхности раздела не должно уменьшать вклад волокон в общую прочность композита. Последнее требование, вообще говоря, предусматривает неизменность собственной прочности волокон при образовании композита, хотя и допускает изменение прочности извлеченных волокон. Это кажущееся противоречие может быть разрешено, если рассмотреть различие между поведением волокон и матрицы, взаимодействующих в композите, и их индивидуальным поведением. Например, титан и бор, как показано выше, образуют истинный композит, если реакция между ними не достигает критического уровня развития. Однако извлеченные волокна бора явно разупрочнены, так как берега трещин в образовавшемся при реакции покрытии из ди-борида титана больше не поддерживаются матрицей. В то же время собственная прочность сердцевины волокна, состоящей из бора, очевидно, не меняется. Хороший пример этого рассмотрен в гл. 4, где показано, что в полностью разупрочненных композитах алюминий — бор каждое волокно бора окружено толстым слоем диборида алюминия. Прочность извлеченных волокон меньше, чем в композите однако после стравливания слоя диборида алюминия с извлеченных волокон бора их прочность примерно удваивается, практически достигая первоначального значения. [c.26]

Карбидообразующие элементы по степени уменьшения глубины слоя боридов можно расположить в следующий ряд Сг, W, Nb, Ti, V, Zr. Повышение твердости борида РеВ отмечено лишь в сплавах, легированных цирконием и титаном. Следовательно, эти элементы растворимы в бориде. [c.43]

Никельмолибденовые сплавы и крупный электролитический титан. 1200 - 1250 Тугоплавкие соединения(карбиды, бориды,нитриды, силициды)... 1500 - 2500 [c.73]

При сварке аустенитных сталей и сплавов в металле шва и околошовной зоне могут возникать горячие трещины. Их образование предупреждают несколькими способами. Одним из них является создание двухфазной структуры металла шва, способствующей измельчению зерна в нем. В большинстве случаев для этого в структуре шва достаточно иметь 2...3 % ферритов, что обеспечивается его легированием ферритообразующими элементами (титан, молибден, кремний и др.), или карбидов и боридов. [c.247]

Другой класс систем со значительно повышенной нечувствительностью к реакции представляют пластичные волокна. Джонс показал, что в системе алюминий — коррозионно-стойкая сталь при отклонении технологических условий от оптимальных образуется алюминид железа [13]. Указанный алюминид растрескивается при наложении растягивающих нагрузок таким же образом, как борид титана (см. рис. 4). Однако проволока из коррозионно-стойкой стали обладает достаточной пластичностью, так что концентрация напрян<ений в вершине трещины ослабляется пластическим течением, которое проявляется в виде линий скольжения в стали. Непрерывное пластическое течение стали приводит к сжатию проволоки и удалению ее от зоны взаимодействия до разрушения путем образования шейки. Хотя точный механизм детально не был изучен, полагают, что титан, упрочненный бериллиевой проволокой, мон ет вести себя аналогичным образом. [c.301]

Приведенные примеры газофазных реакций отражают лишь небольшую часть практических возможностей. Аналогичными способами осаждают многие другие металлы (никель, железо, бериллий, алюминий, хром, титан, гафний, торий, ванадий, ниобий, молибден, тантал и другие) и их бориды, карбиды, нитриды, окислы. Схема одной из возможных установок показана на рис. 19 [438]. [c.45]

Природу способности титана измельчать литое зерно объясняют по-разному [26, с. 295, 321 27 18, с. 273], но общим в этих работах является то, что титан образует в расплаве зародыши, служащие центрами кристаллизации. По одним данным, эти зародыши— алюминид титана, [26, 18] по другим — карбид титана [27]. В присутствии бора этими зародышами будут частички борида титана. [c.103]

Двухфазная структура в стабильно аустенитных сталях и сплавах может быть создана за счет выделения в металле шва карбидов или боридов. Для получения аустенитно-карбидной структуры шов легируют углеродом и карбидообразующими элементами — ниобием или титаном. Однако углерод резко повышает склонность швов к межкристаллитной коррозии. Поэтому этот способ применим при сварке только жаропрочных и жаростойких сталей. Получение аустенитно-боридной структуры достигается легированием шва 0,2...0,7% бора. При больших содержаниях бора в швах могут появиться холодные трещины, для предупреждения которых требуется предварительный или сопутствующий подогрев до температуры 250...300°С. [c.303]

Напыление с помощью гибкого шнура открывает весьма разнообразные и интересные возможности в самых различных областях, например синтез в пламени специальных сплавов из их составляющих или смесей таких элементов, как бор, кремний, титан, молибден для получения дисперсных и твердых боридов или силицидов. [c.120]

Тугоплавкие металлы относят к числу переходных элементов IVa—Via групп Периодической системы, у которых при переходе от одного элемента к соседнему происходит достройка внутренних электронных уровней (так называемых /-уровней). Такими металлами являются титан, цирконий, гафний (IV группа), ванадий, ниобий, тантал (V группа) и молибден, вольфрам (VI группа). Эта особенность строения атомов определяет высокую прочность кристаллической решетки рассматриваемых металлов. Все металлы указанных групп образуют весьма тугоплавкие, твердые и химически устойчивые соединения с рядом металлоидов, обладающих малыми атомными радиусами. К ним относят карбиды, нитриды, силициды и бориды, имеющие, как будет показано ниже, важное практическое значение. [c.446]

Тугоплавкие соединения металлов с углеродом, бором, кремнием и азотом, называемые карбидами, боридами и нитридами на 20. ..80 % более тугоплавки, чем исходный металл. Так, титан плавится при 1670°С, а его карбид — при 3150°С, нитрид — при 3250 °С. Причем эти соединения так же легки, как и чистый титан. Увеличиваются также модуль упругости и твердость. Одним из наиболее тугоплавких соединений является карбид гафния, а его сплав с карбидом тантала плавится при 4200°С. Однако большинство этих материалов хрупки. Для уменьшения хрупкости порошки этих материалов спекают или пропитывают тугоплавкими металла.ми и сплавами. Так получают керметы — гибридные материалы из керамики и металла. [c.219]

Обш ий характер связи между толщиной зоны взаимодейств ия и деформацией разрушения 8, иллюстрирует рис. 3, относящийся к системе титан — бор. Меткалф [18] принял В = 1 и выбрал в качестве г минимальный размер кристаллической ячейки для фазы TiBa (/=3-10 мкм). Эти предположения носят произвольный характер, и, согласно экспериментальным данным, о которых будет сказано ниже, они должны быть изменены, чтобы соответствовать опытным значениям первой критической толщины так, радиус вершины трещины должен составлять от 1 Ю-з до 1,5- Ю мкм. Из р ис. 3 следует, что для олее прочных волокон бора первое критическое значение толщины меньше. Если толщина борида меньше этого критического значения, то трещины в боридном слое не влияют на характер разрушения волокон, а также композита в целом. [c.147]

Титан — борное волокно. По сравнению с алюминиевыми и магниевыми материалами изготовление композиционных материалов на основе титана и его сплавов требует применения довольно высоких технологических температур, достигающих 800—1000° С. При этих температурах борное волокно без защитного покрытия активно взаимодействует с титановой матрицей с образованием боридов титана. Само же волокно в результате взаимодействия сильно разупрочняется. В связи с этим борные волокна без покрытий практически не применяют для упрочнения титановых композицрюнных материалов. Для этих целей применяют волокно борсик. Следует отметить, что из-за весьма высокого уровня прочности современных титановых сплавов, достигающего более 140 кгс/мм , и сравнительно малой плотности, равной 4,5 г/см- эффект от упрочнения их борными волокнами не очень велик и более существенным является повышение путем армирования жесткости титановых сплавов. [c.140]

Сопротивление ползучести сплавов, приведенных в табл. IV и V, повышается почти во всех случаях при добавлении таких элементов, как ниобий, тантал, титан, алюминий или углерод. Эти добавки оказывают на сплавы упрочняющее влияние вследствие выделения карбидов. Имеются хромоникельвольфра-мовые стали, содержащие добавки 1,75% борида хрома ( rBj). [c.210]

Композит титан - волокна бора. При температ фе выше 1073К под давлением образуются бориды, разупрочняющие композит. Предложите методы повышения термической стабильности композита. [c.182]

Для получения твердых покрытий с низким коэффициентом трения, состоящих из твердой матрицы и твердой смазки, изготовляют гибкие шнуры, содержащие металлы (никель) или оксид (Ti0j-Al203- r20j) с графитом или дисульфидом молибдена. С помощью шнура можно также создать в пламени композицию специальных сплавов или сочетание таких элементов, как бор, кремний, титан, молибден, позволяющих получать твердые покрытия, диспергированные фазами борида, силицида и других веществ. [c.227]

При производстве КМ с титановой матрицей используются различные технологии, в том числе порошковые. При использовании порошковых технологий необходимо применять компактирование, которое включает холодное прессование и спекание, горячее изостатическое прессование или прямую экструзию порошка. Холодное прессование является самым оптимальным по затратам методом. ГИП отличается более высокой стоимостью, однако обеспечивает значительно меньшую пористость, эффективность данного метода увеличивается по мере увеличения размеров обрабатываемой партии. При производстве таких КМ, как Ti-TiB, Ti-6Al-4V-TiB2, используется метод смешивания порошков. Титановый порошок смешивается с порошком бора или боридов и подвергается консолидации. Для улучшения распределения бора и боридов применяется механическое измельчение, которое основано на деформации и разрушении частиц для получения их равномерного распределения в титане [9]. Перспективным методом является вакуумный дуговой переплав. Частицы TiB формируются как первичные, так и в форме игл эвтектики. При этом следует избегать формирования крупных частиц размером 100...200 мкм, так как в процессе обработки и холодной деформации возможно их растрескивание. Быстрая кристаллизация может быть использована для получения ленты из метастабиль-ного, пересыщенного бором, твердого раствора a-Ti или для получения порошка. Однако следует отметить, что методы, связанные с быстрой кристаллизацией, являются высокозатратными и чрезвычайно трудоемкими, что затрудняет их промышленное применение. Такие методы вторичного формования, как прокатка, штамповка и экструзия, вызывают потерю изотропии, а это может стать причиной проблем при определенном использовании данных КМ. [c.201]

На рис. 4 схематически показано поперечное сечение композиционного материала титан — бор после деформации, превыша-юш ей 2500 мкдюйм/дюйм (0,25%). Диборид титана растрескался, но это не вызвало разрушения бора. В случае разрушения борида с образованием треш,ин последние создают концентрацию напряжений, характеризуемую коэффициентом типа [c.284]

Выделения недостаточно термодинамически устойчивых низших соединений металла-растворителя (МеаС, Me N и др.), имеющих обычно гексагональную структуру и неблагоприятную форму крупных пластин, не дают возможности получить достаточно жаропрочных сплавов. Эффективно упрочняющие стабильные соединения с кубической структурой типа Na l в таких системах начинают выделяться лишь при достаточно высоком содержании легирующего металла Me" и в результате термической обработки дефор- мированных сплавов. Повышение стабильности соединения Ме"Х при переходе к титану, цирконию, гафнию и от боридов и карбидов к нитридам и окислам может оттеснить область трехфазного равновесия Me —Ме Х—Ме"Х к стороне Me —Ме Х и тогда возникает возможность приближения к эвтектическому равновесию Me — Me rt,X . К таким системам относятся, например, Nb—Zr—С, [c.152]

Вследствие хрупкости получающихся покрытий применяют металлокерамические покрытия, так называемые керметы — сочетания металлов с керамикой. Присутствие металлической фазы придает таким покрытиям пластичность и сопротивляемость ударам, но несколько снижает теплостойкость. В качестве металлов в кер-ыетах применяют никель, кобальт, алюминий, железо пли их сплавы с хромом, титаном, цирконием, вольфрамом, а в качестве неметаллов — окислы, карбиды и другие соединения алюминия, циркония, кремния, бериллия. Большой эрозионной стойкостью обладают покрытия на основе борида хрома и никеля (взятых в отношении 1 1) с добавкой кремния (5%). За рубежом используют покрытие [c.645]

Боридные покрытия на сталях и чугунах состоят из боридов FeaB и РеВ, в решетке которых в случае высоколегированной основы могут содержаться небольшие количества легирующих элементов. Однако это существенно не влияет на коррозионную стойкость и жаростойкость фаз РсаВ и РеВ. Поэтому добиться увеличения коррозионной стойкости и жаростойкости боридных покрытий можно с развитием комплексного диффузионного насыщения с участием бора и таких элементов, как алюминий, кремний, титан, хром и др. Кроме того, перспективными могут оказаться исследования по нанесению на стали простых марок гальванических покрытий (например, никелевых, кобальтовых, хромовых) с последующим их борированием [111]. [c.214]

Раскислением сплава называется процесс восстановления окислов, находящихся в жидком сплаве, с помощью активных вешезтв — раскислителей, способных отнимать кислород у окислов. Раскислители для медных сплавов делятся на две группы одни раскислители, находясь на поверхности сплава, не растворяются в нем, другие растворяются в жидком металле и действуют внутри сплава. К числу поверхностных раскислителей относится карбид кальция, борид магния, углерод и жидкий борный шлак. К растворимым раскислителям медных сплавов относятся фосфор, цинк, марганец, кремний, титан, алюминий, свинец, кадмий, магний и др. [c.116]

В промышленности использзтот преимущественно сплавы этих металлов, упрочняемые путем упрочнения твердого раствора и образования мелкодисперсной фазы. Наиболее сильными упрочнителями для ниобия являются цирконий, гафний, вольфрам, молибден, ванадий для тантала - ванадий, молибден, гафний, вольфрам, а также рутений, рений, осмий для ванадия - титан, цирконий, ниобий, вольфрам. Для получения сплавов с повышенной жаропрочностью на основе ниобия и тантала в качестве легирующих элементов используют углерод, азот, бор, которые наряду с некоторым упрочнением твердого раствора образ тот вторую дисперсн)то фазу (карбиды, нитриды, бориды), упрочняющую металл особенно эффективно при одновременном введении титана, циркония, гафния. Из рассматриваемых металлов V группы наибольшее применение имеют сплавы на основе ниобия. [c.151]

На практике влияние гетерогенной поверхности было наглядно показано М.В. Мальцевым на примере алюминиевых, магниевых и медных сплавов. Малые добавки элементов, способных образовать с компонентами сплава тугоплавкие химические соединения (интер-металлиды), имеют резко измельчающее влияние на структуру сплава. Такими элементами в алюминиевых сплавах оказались титан, Тантал, бор и цирконий, а в медных сплавах - комплексные присадки ванадия, вольфрама, титана и циркония с бором. Комплексные присадки вводят для создания центров кристаллизации путем образования тугоплавких боридов - соединений переходных металлов с бором. [c.362]

К сталям с интерметаллидным упрочнением относится большая группа сложнолегированных сталей, содержащих, кроме хрома и никеля, титан, алюминий, вольерам, молибден и бор. Содержание углерода в этих сталях должно быть небольшое, так как он связывает молибден и вольфрам в карбиды, что понижает жаропрочность аустенита. Бор упрочняет границы зерен аустенита в результате образования боридов. [c.232]

Одно из направлений, тщательно разрабатываемое в настоящее время, заключается в использовании для защитного покрытия графита карбидов или боридов, образующихся на рабочей поверхности материала. В этом методе используют такие материалы, как вольфрам, хром, титан. Эти материалы наносят на поверхность графита с помощью методов электроосаждения или напыления. Затем поверхность нагревается до температуры, обеспечивающей диффузию материала покрытия на определенную глубину. Далее температура поднимается до величины, необходимой для протекания реакции между углеродом и осажденным материалом, образуя карбиды in situ. Этот процесс можно контролировать достаточно точно. Наиболее важной и интересной стороной этого процесса является изучение реакций в твердом состоянии (перенос реагентов в зону реакции и их взаимодействие), необходимых для образования карбидов. [c.334]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...