Бориды алюминия

Бориды алюминия (стрелка на рис. 14, а) образовывались на поверхностях раздела только при более высокой температуре, а [c.424]

У = 250 А, сцепление механического я металлургического характера (Д) X = ЗОО А, сцепление металлургического характера (О) А = 2400 А, бориды алюминия ( ), [c.427]

Механизм снижения прочности композита ясен в том случае, когда на поверхностях раздела образуются бориды алюминия. Бориды алюминия прорастают внутрь хрупких волокон бора и создают поверхностные неровности, которые вызывают концентрацию приложенных напряжений и напряжений, связанных с фазовыми превращениями. Механизм (механизмы) увеличения долговечности композитов по сравнению с той, которой обладают современные композиты, в случав, когда диффузионная сварка [c.427]

Образование боридов алюминия на поверхностях раздела резко понижает усталостную прочность композита. [c.429]

В том случае, когда отсутствуют бориды алюминия и механическое сцепление на поверхности раздела, возрастание глубины диффузионного слоя X в пределах от 250 10" до 10 см может постепенно снижать усталостную прочность композита однако, эффект этот, по-видимому, невелик. [c.429]

Чешуйчатые наполнители очень сильно увеличивают модуль упругости полимеров, особенно, если они ориентированы в одной плоскости [44, 54, 55, 97, 98]. Такими наполнителями являются слюда, борид алюминия и стеклянные чешуйки. Теоретически композиции, содержащие чешуйчатый наполнитель, должны обладать очень высокой прочностью. Однако эту прочность трудно по- [c.240]

Основную массу составляли кристаллы неправильной формы (рис. 2) и иглообразные (рис. 3). Как показали данные химического и рентгеноструктурного анализов, обе разновидности кристаллов являются боридом А1В]2 (а — модификация). Во всех опытах наряду с фазой ЛШ имелись в небольших количествах пластинчатые кристаллы ди-борида алюминия АШг, в отдельных случаях правильной шестигранной формы (рис. 4). [c.25]

Резка металлов осуществляется сжатой плазменной дугой, которая горит между анодом — разрезаемым металлом и катодом — плазменной горелкой. Стабилизация и сжатие токового канала дуги, повышающее ее температуру, осуществляются соплом горелки и обдуванием дуги потоком плазмообразующих газов (Аг, N2, Hj, NHJ и их смесей. Для интенсификации резки металлов используется химически активная плазма. Например, при резке струей плазмы, кислород, окисляя металл, дает дополнительный энергетический вклад в процесс резки. Плазменная дуга режет коррозионно-стойкие и хромоникелевые стали, медь, алюминий и другие металлы и сплавы, не поддающиеся кислородной резке. Высокая производительность плазменной резки позволяет применять ее в поточных непрерывных производственных процессах. Нанесение покрытий (напыление) производятся для защиты деталей, работающих при высоких температурах, в агрессивных средах или подвергающихся интенсивному механическому воздействию. Материал покрытия (тугоплавкие металлы, окислы, карбиды, силициды, бориды и др.) вводят в виде порошка (или проволоки) в плазменную струю, в которой он плавится, распыляется со скоростью - 100—200 м/с в виде мелких частиц (20— 100 мкм) на поверхность изделия. Плазменные покрытия отличаются пониженной теплопроводностью и хорошо противостоят термическим ударам. [c.291]

Кроме карбидов и нитридов титана, перспективными соединениями для покрытий являются бориды и нитриды кремния и бора, оксиды алюминия, циркония, хрома, а также алюминиды металлов. К настоящему времени разработаны покрытия сложного состава по типу (Ti- r) N и (Ti-Mo)-N. Однако обеспечение прочностных характеристик таких композиций требует более строгого соблюдения назначенных режимов ионно-плазменной обработки для получения двухфазной структуры нитридов металлов с составом, близким к стехиометрическому составу [92]. Недостаток указанных покрытий - их повышенная хрупкость. Устранение данного недостатка в определенной степени воз- [c.247]

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]

Серия рентгеновских снимков на рис. 4 доказывает, что усталостные трещины (отмечены стрелками) могут возникать в металлической матрице у разрывов внутренних волокон бора. Максимальная величина приложенного напряжения была приблизительно на 18% выше предела усталости для данного материала. На рентгеновских снимках наибольший контраст наблюдается между сердцевиной борида вольфрама и аморфным бором или алюминием, а разрывы волокон легче видны как разломы в бори- [c.407]

НЫХ покрытий не могут быть использованы в качестве конструкционных материалов для работы в контакте с жидким алюминием. В дальнейшем будут разработаны специальные покрытия, надежно защищающие металл от воздействия расплавленного алюминия. В настоящее время при работе с жидким алюминием в качестве конструкционных материалов могут быть использованы прежде всего различные графиты, а также графиты с покрытиями из карбидов некоторых металлов, графиты с защитной пленкой из пиролизного углерода, силицирован-ные графиты и другие материалы, полученные на основе графитов. Вероятно, могут быть применены карбиды, бориды и нитриды некоторых металлов [10]. Таким образом, при работе с жидким алюминием имеется значительно более ограниченный выбор конструкционных материалов по сравнению с возможностью выбора их при работе со щелочными металлами. [c.70]

Способ изготовления композита заметно влияет на характеристики поверхности раздела. Композиты алюминий — бор, полученные путем пропитки расплавленным алюминием, принадлежат к третьему классу им присущи неравномерная коррозия волокна и неравномерный рост борида алюминия (рис. 6). Напротив, в композитах, изготовленных по оптимальной технологии диффузионной сварки, не происходит реакции на поверхности раздела на рис. 7 виден лишь один случайный кристалл борида. Для выяснения причин этого различия следует рассмотреть механизм диффузионной сварки. Такое рассмотрение послужит поводом для более общего анализа влияния технологии изготовления- 1 омиозита на характеристики поверхности раздела. [c.30]

Рис. 8. Микроструктура композита А16061—бор, изготовленного диффузионной оваркой после отжига (817 К, 50 ч) заметно прорастание борида алюминия через исходную пленку на поверхности ра эдела.

Видна фаза борида алюминия АШг, появившаяся в результате химического взаимодействия стрелкой указан участок, где AlBj пророс через окисную пленку на исходной поверхности раздела. [c.149]

Методы исследования микроструктур поверхностей раздела бороалюминиевых композитов, в которых достигается высокая степень разрешения, показывают, что вряд ли можно провести промышленную термообработку Тб композитов такой системы и не повредить при этом борные волокна. Ожидается, что температура термообработки (- 530 °С) вызовет образование боридов алюминия на поверхностях раздела. Должно быть, следует использовать более низкие температуры и достаточно короткие продолжительности термообработки, которые приводят к иной прочности и микроструктуре матрицы, чем те, которые обозначены как состояние Тб. [c.429]

Увеличение глубины диффузионного проникания до величин X 1000-10 см может все сильнее ухудшать усталостную прочность композита даже тогда, когда на поверхностях раздела отсутствуют бориды алюминия вероятно, следует ожидать, что влияние такой взаимодиффузии будет более вьсраженным в случае ориентации волокон под углом к оси нагружения. Для величин X < 250-10 см и поверхностей раздела, имеющих частично механический характер, усталостная прочность композита алюминия 6061-0 с бором заметно улучшается по сравнению с той, которой обладают современные композиционные материалы. Таким образом, металлургическая структура поверхностей раздела является переменчивым фактором, который играет важную роль для усталостной прочности этих композитов. [c.435]

Для боралюминия отмечено сильное коррозионное воздействие на поверхности раздела волокон с матрицей, возможно из-за образования боридов алюминия в проецессе изготовления материала. Отмечено также равномерное растворение алюминиевой матрицы с поверхности питтинговой коррозии не обнаружено. [c.228]

Исследованы условия получения электроизоляционных материалов на основе нитридов бора и алюминия (канд. техн. наук Л. П. Приходько) путем азотирования смесей BN + А1, а также A1N + В при температурах до 2000° С. Особо высокие электроизоляционные свойства формируются при молекулярном распределении нитридных фаз, образующемся при азотировании соединений алюминия с бором (в частности борида алюминия AIB ). Кроме высоких электроизоляционных свойств, такие материалы обладают огнеупорными свойствами и находят применение в ряде областей техники высоких температур. [c.81]

Существуют композиты псевдопервого класса. Это системы, состоящие из кинетически совместимых компонентов, в которых принципиально возможно образование новых соединений на поверхности раздела, Однако оптимальная технология позволяет избежать их образования в ходе изготовления композита, эксплуатация которого осуществляется при достаточно низких температурах, исключающих возможность протекания химических реакций. Например, композит А1 -В, по-тучен-ный методом пропитки борных волокон расплавленным аитюминием, относится к третьему классу, так как при повышенных температурах на фанице раздела волокно - матрица может образоваться слой борида алюминия. Однако тот же композит, полученный по оптимальной технологии диффузионной сварки, следует отнести к композитам псевдопервого класса, поскольку реакция образования борида не успевает пройти. [c.71]

Для выплавки борсодержащих сплавов можно использовать и более дешевое сырье — борные минералы. Разработана технология получения из боратов ферробора, никельбора [1], однако для синтеза боридов алюминия, насколько нам известно, это сырье ранее не использовалось. Поэтому разработка технологии получения соединений алюминия с бором (их сплавов) непосредственно из минералов представляет практический интерес. [c.4]

Известно, ЧТО в зависимости от назначения покрытий и для придания специальных свойств в покрытия в качестве дисперсной фазы могут добавляться твердые упрочняющие абразивные частицы (окислы циркония и алюминия, каолин, карбиды кремния, титана, вольфрама) и мягкие слоистые частицы твердых смазок (гексагональный нитрид бора, графит, дисульфид молибдена и др.). Для увеличения твердости и сопротивления истиранию в покрытие включается от 25 до 50 % неметаллических частиц, таких, как карбиды, оксиды, бориды, нитриды. Включение в покрытие дисперсных частиц влияет на водородосодержание и величину внутренних напряжений осадков. [c.106]

Для придания необходимых физико-механических свойств в оксидную пленку могут вводиться находящиеся в электролите нерастворимые в воде в этих условиях металлы, а также мелкодисперсные тугоплавкие соединения (карбиды, бориды, нитриды) и окислы за счет электрофоретической доставки их на анод. Образование пленок происходит в локальных объемах порядка 10 см при температуре пробойного канала 2000 К и скорости охлаждения 10 - 10 градус/с. По такому принципу формируются керамические покрытия, применяемые для повышения коррозионной и термической стойкости алюминиевых деталей. Керамические покрытия пол чают из водных растворов силикатов щелочных металлов, например из 3-4-модульного силиката натрия (концентрация 0,1-0,2 М), они представляют собой шпинели AlSiOj, сформированные при анодировании в режиме искрового разряда (напряжение 350 В). Дегидратация и спекание силикатов на аноде происходят в результате искрового пробоя окисного слоя, образующегося при анодировании алюминия. При электролизе на аноде происходит разряд гидроксил-ионов I. силикатных мицелл, а также образуются окислы [c.124]

Керамической основой в кермете служат окислы и металлоподобные соедИ нения карбиды, бориды, силициды и нитриды — таких переходных металлов, как Si, Ti, Zr, Mo и др. Металлической составляющей служаг сплавы группы железа, хром, алюминий. Из керметов на базе карбида титана изготовляют, например, диски и лопатки газовых турбин. Прекрасными материалами с высо кими жаропрочностью и жаростойкостью являются керметы на основе боридов переходных металлов и керметы на оксидной основе. [c.370]

Наряду с газовой металлизацией и электрометаллизацией в промыщленности начинают применять плазменное напыление материалов со специальными свойствами на металлы, керамику, пластмассы, стекло, дерево и т. п. По технологическим возможностям этот способ превосходит применяемые способы нанесения покрытий. При этом способе расплавление и распыление тугоплавких материалов осуществляется с помощью высокотемпературной плазменной струи. При плазменном напылении в качестве материала покрытий используются окиси алюминия, вольфрам, молибден, ниобий, интерметаллоиды, силициды, всевозможные карбиды, бориды и др. В соответствии со свойствами наносимых покрытий может быть обеспечена требуемая жаропрочность, сопротивление олислению, износоустойчивость при высоких температурах и в различных средах. [c.327]

Бориды тугоплавких металлов устойчивы при нагреве практически до температур их плавления. Некоторые из них, например борид циркония, обладают высокой стойкостью в течение продолжительного времени в расплавах алюминия, меди, чугуна, стали и других металлов. Указанный борид одновременно является хорошим термоэлектродным материалом, даюш,им в паре с графитом или карбидом бора большую устойчивую электродвижу-ш,ую силу, изменение которой от температуры имеет линейную зависимость. Высокие термоэлектрические свойства позволили использовать борид циркония для изготовления высокотемпературных термопар для измерения в агрессивных средах температур свыше 2000° С. [c.416]

Химико-термические методы упрочнения поверхности для повышения износостойкости за счет увеличения поверхностной твердости (цементация, азотирование, цианирование, борирование и др. процессы) весьма эффективны для повышения сопротивления абразивному изнашиванию. Для улучшения противозадирных свойств создаются (посредством сульфиди-рования, сульфо-цианирования, селенирования, азотирования) тонкие поверхностные слои, обогащенные химическими соединениями, предотвращающими схватывание и задир при трении.. Большой эффект получается при использовании метода карбонитрации. Широко применяются электрохимические методы нанесения покрытий А1, РЬ, Sn, Ag, Au и др. При восстановлении деталей (в ремонте) используется электролитическое хромирование, никелирование, железнение и др. Значительная часть технологических задач, связанных с необходимостью повышения износостойкости, коррозионной стойкости, жаропрочности, восстановительного ремонта и др. решается при использовании методов металлизации напылением, включающих газоплазменную металлизацию, электродуговую, плазменную, высокочастотную индукционную металлизацию и детонационное напыление покрытий - наносятся металлы и сплавы, оксиды, карбиды, бориды, стекло, фосфор, органические материалы. Плазменное напыление используют для нанесения тугоплавких покрытий окиси алюминия, вольфрама, молибдена, ниобия, интерметаллидов, силицидов, карбидов, боридов и др. Детонационное напыление имеет преимущество в связи с незначительным нагревом покрываемой детали и распыляемых частиц. В последнее время активно развиваются методы нанесения износостойких покрытий в вакууме катодное распыление, термическое напыление, ионное осаждение. В зависимости от реакционной способности газовой среды методы напыления [c.199]

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]

Сталь с покрытиями Медь с покрытиями Алюминий с покрытиями Борид титана Карбид титана Нитрид титана Нитрид алюминия Нитрид бора Нитрид циркона Карбоиитрид бора Борид хрома Циркон [c.106]

Для упрочнения алюминия, магния и их сплавов применяют борные (Ов = 2500-ь3500 МПа, Е — 38-=-420 ГПа) и углеродные (Ов = 1400- -3500 МПа, Е = 160-ь450 ГПа) волокна, а также волокна из тугоплавких соединений (карбидов, нитридов, боридов и оксидов), имеющих высокие прочность и модуль упругости. Так, волокна карбида кремния диаметром 100 мкм имеют Ов = = 2500-ь3500 МПа, Е = 450 ГПа. Нередко используют в качестве волокон проволоку из высокопрочных сталей. [c.424]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...