Эвтектические композиты

Определенный успех в достижении химического дисконтинуума обеспечило сочетание матрицы с упрочнителем, практически не растворимым в расплавленном материале матрицы. Первой и основной системой такого рода, вероятно, является система медь— вольфрамовая проволока (рис. 2). Как и в случае ориентированных эвтектических композитов, свобода выбора материалов компонентов для композитов такого типа мала, поскольку лишь определенные их сочетания обеспечивают небольшую растворимость [c.47]

К настоящему времени изучен широкий класс эвтектических сплавов, обладающих свойствами композитных материалов. Несмотря на морфологическое разнообразие структур этих сплавов, большинство из них представляет собой распределенный в матрице ориентированный упрочнитель в виде стерженьков (или нитевидных кристаллов) либо ориентированную пластинчатую структуру (рис. 17). Тип структуры зависит, в основном, от объемной доли второй фазы, которая, таким образом, определяет и величину удельной поверхности раздела (общую площадь поверхностей раздела в единице объема). Как правило, эвтектики, содержащие более 30% второй фазы, имеют пластинчатую структуру [17, 39]. При исследовании роли поверхности раздела в процессе деформации эвтектических композитов в первую очередь необходимо изучать кристаллографию поверхности раздела, ее структуру и стабильность. [c.252]

При росте эвтектических композитов волокнистой или стержневой морфологии предпочтительное кристаллографическое направление обычно параллельно оси волокна. Точнее говоря, стерженьки упрочнителя, как правило, огранены в поперечном сечении, причем соответствующие грани соседних волокон параллельны. Сделанные в некоторых работах выводы об отсутствии огранки, вероятно, ошибочны — часто с помощью металлографии высокой разрешающей способности удается показать, что в действительности поперечное сечение не является идеальным кругом. [c.252]

Примеры микроструктуры и связанной с ней кристаллографии отдельных эвтектических композитов приведены в табл. 2. В таб- [c.252]

Стабильность является следствием химического равновесия, существующего между фазами композита вплоть до температуры плавления эвтектики исключения представляют лишь случаи фазовых превращений при температурах ниже температуры эвтектического превращения или слабой температурной зависимости растворимости в твердой фазе. Однако для эвтектических композитов характерна большая суммарная площадь поверхностей раздела. [c.256]

Удельная энергия поверхности раздела (на единицу объема) может быть снижена путем огрубления структуры, а также образования или роста имеющихся поверхностей раздела с низкой энергией за счет поверхностей раздела с высокой энергией [4], Это и является причиной физико-химической нестабильности эвтектических композитов, которая становится явной при температурах, превышающих примерно 0,9 температуры плавления. [c.257]

Получение эвтектических композитов за одну операцию вместо трех является весьма эффективным способом, так как при этом исключаются некоторые трудности, присущие каждой из трех операций. Так, например, отпадает необходимость манипулировать с отдельными волокнами, как это имеет место в ходе операции выкладки в процессе получения обычных композитов. Кроме того, удается избежать таких осложнений, связанных с процессом образования связи, как неполное смачивание или образование окислов на поверхности раздела. Важными особенностями направленной эвтектической структуры являются строение поверхности раздела, ее морфология, кристаллография, стабильность и поведение под воздействием внутренних и внешних полей напряжений. Эти особенности эвтектического композита будут в центре внимания данной главы. [c.354]

Как обсуждалось выше при классификации поверхностей раздела, в эвтектических композитах волокно и матрица не реагируют друг с другом и взаимно нерастворимы (или растворимы в малой степени), т. е. поверхности раздела относятся к первому классу. [c.354]

Поверхности раздела в эвтектических композитах, очевидно, существенно отличаются от поверхностей раздела в других системах. Состояние поверхности раздела воспроизводится от образца к образцу в любой данной эвтектической системе и удовлетворяет требованиям минимального значения внутренней энергии. [c.370]

В данном разделе рассмотрено влияние поверхности раздела на механические свойства эвтектических композитов. Особое внимание будет уделено влиянию температуры и вида нагружения на состояние поверхности раздела. [c.371]

Механические свойства (например, предел текучести) эвтектического композита с двумя деформируемыми фазами зависят от возможных механиз мов упрочнения, основанных на движении дислокаций в каждой фазе и через поверхность раздела. [c.371]

Ориентированные эвтектические композиты 13, 47 Остаточные напряжения на поверхности раздела деформационные 68, 69 ------и прочность при растяжении 68 [c.432]

Эвтектические композиты 252—263. См. также Структуры направлен- ной кристаллизации [c.437]

Таким образом, к преимуществам эвтектических композитов следует отнести простоту их изготовления (нет необходимости отдельного изготовления усов , исчезают трудности, связанные с их использованием), высокую прочность связи на поверхности раздела и отсутствие окисных слоев (что обеспечивает высокую термическую устойчивость - возможность длительной работы при повьппенных температ фах). Однако для таких композитов характерно постоянство объемной доли эвтектической фазы, что делает невозможным воздействие на их свойства путем изменения состава. Кроме того, для реализации плоского фронта кристаллизации необходимо использовать высокочистые вещества, так как примеси этому препятствуют. [c.131]

Методом направленной кристаллизации получают 1) отливки из жаропрочных сплавов со структурой, представляющей собой совокупность дендритных столбчатых зерен, ориентированных вдоль определенных кристаллографических направлений, в которых действуют максимальные рабочие напряжения в деталях при этом в пределе устраняются поперечные границы зерен, являющиеся потенциальными очагами разрушений 2) монокристал-лические отливки 3) эвтектические композиты — отливки эвтектической структуры с нитевидными (или пластинными) волокнами ведущей упрочняющей фазы (например, карбидов), ориентированными в направлении кристаллизации и распределенными во второй матричной фазе. [c.360]

Эвтектические композиты (направленно-кристаллизованные эвтектики) [c.370]

Направленные эвтектики (эвтектические композиты) — НЭ [2] [c.312]

Термин значительное изменение химического состава относится также и к малым изменениям, рассмотренным, в частног сти, Грэхемом и Крафтом [20] в связи со стабильностью эвтектических композитов. В этом случае изменения растворимости возникают из-за различия в кривизне поверхностей раздела, как эта следует из соотношения Томсона — Фрейндлиха. Аналогичным образом такому определению удовлетворяют и малые содержания растворенных примесей, ускоряющих рекристаллизацию, что наблюдалось, например, в системе u(Ni)—W [28, 34]. Сюда может быть включен и случай сегрегации элементов на поверхности раздела например, как показано Саттоном и Файнголдом [37], цирконий переходит из никелевого сплава к поверхности раздела с окисью алюминия, что усиливает их связь. Под это определение попадают и связи типа окисных, предложенные для систем псев-допервого класса. Эти связи реализуются между последовательно расположенными фазами от матрицы через поверхность раздела матрица — окисел, окисную пленку и поверхность раздела окисел— упрочнитель к упрочнителю. [c.18]

Несмотря на благоприятное сочетание механического континуума и химического дисконтинуума, практическое применение ориентированных эвтектических композитов существенно ограничено по ряду обстоятельств. Термодинамика эвтектических n Tenf позволяет варьировать объемную долю упрочнителя лишь в очень узких пределах. Кроме того, выбор материалов матрицы и упрочнителя невелик, а материалы матрицы очень часто обладают большой плотностью. Наконец, процессы изготовления ориентированных материалов часто недопустимо дороги и позволяют получать изделия далеко не любой формы. [c.47]

В 1963 г. Крафт и др. [47] впервые сообщили о высокой термической стабильности пластинчатой эвтектики А1 — СиА1г и охарактеризовали это явление как аномальное . Позднее общность этого явления была экспериментально проверена на многих эвтектических композитах. В последнее время были изучены [c.256]

Характер деформирования направленных эвтектических композитов зависит от особенностей деформации обеих фаз и от взаимодействия скользящих дислокащий с приповерхностной зоной. Модели деформирования этих материалов будут обсуждаться для двух основных групп эвтектических сплавов таких, где и. матрица, п упрочняющая фаза могут пластически деформироваться, и таких, где пластически деформируется только матрица. [c.371]

Свойствам эвтектйческих ком1Позитов при циклическом нагружении уделено, к сожалению, мало внимания по сравнению со свойствами при статическом нагружении и ползучести, хотя на самом деле применение этих материалов во многих областях может иметь ограничения по усталости. При предсказании усталостных свойств эвтектических композитов возникают три вопроса [c.376]

Хотя интерес к разработке систем эвтектических композитов, способных выдерживать высокие напряжения и высокотемпературную газовую коррозию в газотурбинном двигателе, был очень велик, мало внимания уделялось анализу деформадии и механизма разрушения этих направленных микроструктур. То немногое, что было сделано, по-видимому, удовлетворяет общей картине и согласуется, в основном, с тем, что высокотемпературные механические свойства направленных эвтектических композитов существенно снижаются, если имеются некогерентные границы или участки ненаправленной микроструктуры. Проведя сравнительное исследование сплава Ag— u в равноосной и пластинчатой формах соответственно с некогерентными и полукогерентными границами, Кляйн и Ли [40] нашли, что материал с полукогерентными границами имеет повышенные высокотемпературные свойства. Действительно, интенсивное проскальзывание по некогерентным границам зерен делает равноосный эвтектический сплав сверхпла-стичным. Разрушение эвтектики NiAl—Сг по границам колоний также может свидетельствовать о более низких механических свойствах некогерентных границ [61]. [c.382]

Согласно нолученньш до сих пор данным, в упругопластичных эвтектических композитах поверхность раздела может отклонять усталостные трещины параллельно оси нагружения. [c.384]

Было найдено, что в случае одноосного нагружения при комнатной и повышенной (при 260 °С) температурах усталостная прочность у композита алюминия Х7002 и бериллия (вязкое волокно) была одинаковой [54], в то время как у эвтектического композита Fe — Fe B предел усталости при 500 °С был выше, чем при комнатной температуре [17] (рис. 18). Малоцикловая усталостная прочность волокнистого псевдодвойного эвтектического композита Ni (Сг) — ТаС уменьшалась приблизительно в 5 раз при изменении температуры в интервале от комнатной до 1000 °С [c.429]

Усталостная прочность волокнистого эвтектического композита А1 — AlзNi в условиях изгиба была на воздухе меньшей, чем в аргоне [43, 44]. В этом случае различие приписывалось влиянию содержащегося в воздухе водяного пара на усталостную прочность алюминиевой матрицы. [c.433]

Эти принципы согласуются с выводами Гэйтса и Вуда [19] о том, что для достижения оптимального сопротивления усталости композита сами волокна не должны подвергаться усталости, т. е. они должны вести себя упругим образом и не должны разрушаться в результате постепенного роста трещин, и что волокна должны служить стопорами для растущих трещин. Виды роста усталостных трещин, наблюдавшиеся в направленных эвтектических композитах [30, 31], также согласуются с данными рекомендациями. [c.434]

К искусственным относятся все композиты, nojTyn HHbie в результате искусственного введения армирующей фазы в матрицу, к естест-венны.м - сплавы эвтектического и близкого к ним состава. В эвтектических композитах армирующей фазой являются ориентированные волокнистые или пластинчатые кристаллы, образованные естественным путем в процессе направленной кристаллизации. [c.11]

Благодаря разработкам в области технологии литья улучшены служебные свойст ва изделий из суперсплавов, расширены возможности придания изделиям требуемой формы, открыты пути для использования новых сплавов. К числу новых разработок в области литейного процесса относятся технологии производства изделий монокристаллических и с мелкозернистой равноосной структурой, эвтектических композитов in situ, сдвоенных отливок. К последнему процессу обращаются в том случае, когда предстоит изготовить сборку из двух или большего числа литейных деталей (сЛычно из сплавов различного состава), находящихся в тесной механической или металлургической связи. Особенно интересен процесс изготовления турбинных дисков и сопел. Присоединение отливок [c.192]

Смотреть страницы где упоминается термин Эвтектические композиты : [c.90] [c.253] [c.255] [c.255] [c.259] [c.259] [c.260] [c.261] [c.379] [c.381] [c.433] [c.421] [c.437] [c.480] [c.77] [c.106] [c.129] [c.130] [c.153] [c.298] [c.371]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...