Дисперсноупрочненные материалы

Металлические композиционные материалы включают два основных класса дисперсноупрочненные материалы (рис. 463,6) и металлы, армированные волокнами (рис. 463, а). [c.635]

Дисперсноупрочненные материалы — это металлы и сплавы, которые содержат равномерно распределенные частицы окислов или других соединений (нитридов, карбидов, боридов и т. д.), сохраняющих достаточную устойчивость при температурах, близких к температуре плавления матрицы. При нагружении таких материалов матрица несет основную нагрузку, а дисперсные частицы действуют как препятствия, задерживающие движение дислокаций. От обычных стареющих сплавов дисперсноупрочненные материалы отличаются природой упрочнения и методом изготовления. [c.635]

Дисперсноупрочненный никель. Для повьпиения рабочих температур никелевых сплавов до 1100—1200°С разработан ряд дисперсноупрочненных материалов на основе никеля. Наибольшей жаропрочностью обладает никель, содержащий 2—3% двуокиси тория (сплав ВДУ-1). Никель, упрочненный части- [c.636]

ОКИСЛЕНИЕ ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ [c.109]

Основными механизмами попадания упрочняющих окислов в окалину, образующуюся на дисперсноупрочненных материалах, являются следующие [c.110]

Портной К. И., Бабич Б. Н. Дисперсноупрочненные материалы.— М. Металлургия, 1974.— 200 с, [c.230]

Волокнистые композиции состоят из матрицы, содержащей упрочняющие одномерные элементы в форме волокон (проволоки), нитевидных кристаллов и др. Слоистыми композициями называются системы, состоящие из набора чередующихся двухмерных армирующих компонентов в виде листовых, пластинчатых и фольговых материалов, жестко связанных между собой по всей поверхности. К другой группе по структурным признакам относятся дисперсноупрочненные материалы, содержащие равномерно распределенные в объеме матрицы ультрадисперсные нуль-мерные частицы, не взаимодействующие активно с матрицей и не растворяющиеся в ней [57—59]. [c.5]

В дисперсноупрочненных материалах, наоборот, несущим элементом является матрица, в которой с помощью множества уль-традисперсных, практически не растворяющихся частиц и однородной дислокационной структуры создается эффективное торможение дислокаций вплоть до температуры начала плавления. [c.5]

Особенность волокнистой композиционной структуры заключается в равномерном распределении, с повторяющейся геометрией, высокопрочных и высокомодульных волокон в пластичной матрице, содержание которых может колебаться от 15 до —75 об. %. В то же время в дисперсноупрочненных материалах оптимальным содержанием дисперсной фазы считается 2—4 об.%, кроме того, ультра-дисиерсные частицы в указанных материалах, в отличие от непрерывных и дискретных волокон в волокнистых композициях, создают только косвенное упрочнение, т. е. благодаря их присутствию стабилизируется структура, формирующаяся при деформационной термической обработке. [c.6]

В дисперсноупрочненных материалах, иредназначенных главным образом для работы при высоких температурах, компоненты выбирают с позиции минимального взаимодействия [52]. [c.6]

Решающую роль структурных факторов можно проследить на примере дисперсноупрочненных материалов. В пих, кроме прямого взаимодействия дислокаций с упрочняющими частицами, большую роль играют границы зерен и сз бзерен, которые дают дополнительный вклад в повышение прочности при низких и высоких температурах. [c.7]

Высокая стабильность субструктуры в этих материалах при рабочих температурах оказывает значительное сопротивление ползучести и выгодно отличает дисперсноупрочненные материалы от традиционных по жаропрочности при температурах 0,8—0,95Гпл 156]. [c.8]

Другим важным условием создания высокого уровня жаропрочности дисперсноупрочненных материалов является проведение термомеханической обработки—высокотемпературного нагрева и волочения для получения специальной стабильной волокнистой структуры. [c.28]

Композиционные материалы с нуль-мерными компонентами, имеющими все три размера одного и того же порядка и, следовательно, с учетом признака б не имеющими ни одного размера, соизмеримого с характерным размером элементарного образца композиционного материала. Примерами композиций этой группы могут служить дисперсноупрочненные материалы, металлы и сплавы, армированные частицами, материалы на основе керамики, содержащие в своем составе короткие нитевидные кристаллы (длина которых много меньше характерного размера элементарного образца композиционного материала) и т. п. [c.51]

Целесообразнее применять тугоплавкие соединения в виде гетерофазных и1атериалов простых смесей различных соединений, керметов, армированных и дисперсноупрочненных материалов. [c.163]

Первым дисперсноупрочненным материалом был, видимо, ториро-ванный вольфрам (1913 г., патент Германии), примененный для изготовления нитей ламп накаливания для электроосвещения. Однако только во второй половине 40-х годов обратили внимание на возможность повышения жаропрочности материала путем искусственного введения в его структуру тонкодисперсных включений. [c.169]

Основные работы по созданию жаропрочных дисперсноупрочненных материалов на основе никеля, кобальта, меди, хрома, железа, вольфрама и других металлов были развернуты в начале 60-х годов. Было показано, что наиболее эффективное упрочнение обеспечивается при Содержании упрочняющей фазы 3-15% (объемн.), размере ее частиц до 1 мкм (лучше 0,01 - 0,05 мкм) и среднем расстоянии между ними 0,1 - 0,5 мкм. Дисперсноупрочненные материалы сохраняют микроге-терогенное строение и дислокационную субструктуру, формирующуюся в процессе их деформации и термической обработки, а следовательно, и работоспособность вплоть до 0,9 - 0,95 матрицы. [c.169]

На рис. 50 схематически показано изменение прочности с температурой для различных классов жаропрочных материалов. Для дисперсноупрочненных материалов характерно непрерывное возрастание отноше- [c.169]

Рис. 51. Типы структур в дисперсноупрочненных материалах а - дисперсная б - агрегатная

Ниже приведены сведения о технологии и свойствах некоторых дисперсноупрочненных материалов. [c.172]

Рис. 53. Зависимость соотношения f прочностей упрочненной и неупрочненной меди от температуры для дисперсноупрочненных материалов (1) и стареющих сплавов (2)

На рис. 56, 57 приведены некоторые механические характеристики дисперсноупрочненных материалов на никелевой основе. Они работоспособны при температурах до 1200 °С, а кратковременно - даже до 1300- 1350°С. Свойства таких материалов могут быть улучшены при сочетании дисперсного упрочнения и дисперсионного твердения. [c.180]

Портной К.И., Бабич Б.Н. Дисперсноупрочненные материалы. - М. Металлургия, 1974.- 199 с. [c.236]

Процесс внутреннего окисления также используют в технологии по лучения дисперсноупрочненных материалов когда в порошках применяемых для их изготовления наиболее дисперсными и равиомерю распределенными являются окнсные фазы [c.340]

Ланская К А Жаропрочные стали М Металлургия 1969 245 с Масленков С Б Жаропрочные стали и сплавы Справочник М еталлургия 1983 191 с Портной К И Бабич Б Н Дисперсноупрочненные материалы Металлургия 1974 123 с v [c.404]

Пористая структура спеченных образцов (пористость 15 %) позволяет легко распространяться азоту в процессе азотирования по всему их объему, в результате чего образуются равномерно распределенные в матрице у-твердого раствора дисперсные вьщеления TiN. Для определения периода решетки TiN использовали дифрактографическое отражение от плоскости (220). При этом полученное значение периода решетки ((4,243 0,003) 10 м) соответствует стехиометрическому составу TiN. Средний размер частиц дисперсного TiN, определенный рентгеновским методом по уширению дифракционной линии (220), составил 30...40 нм. Метод определения дисперсности частиц в таких дисперсноупрочненных материалах известен в литературе. [c.442]

В дисперсноупрочненных материалах эффект упрочнения связан с наличием в матричном материале равномерно распределенных частиц упрочняющей фазы при сохранении заданных параметров ее дисперсности и распределения в течение всего срока эксплуатации изделия. [c.803]

Поэтому большинство шихт на основе железного или стального порошка производят в воздушной среде. В ряде случаев, например при получении дисперсноупрочненных материалов, применяют химический метод смешивания. Но в производстве изделий из железного или стального порошка этот метод не нашел применения. [c.44]

Порошки в металлургии применяют для получения специальных сплавов жаропрочных на никелевой основе, дисперсноупрочненных материалов на основе N 1 А1, и Сг. Методом порошковой металлургии получают различные материалы на основе карбидов [c.306]

Известно [177—179], что механические свойства гетерофазных материалов во многом определяются прочностью межфазных границ. Однако в металловедении днсперсноупрочненных сплавов, которые также можно отнести к классу гетерофазных материалов, вопрос о прочности межфазных границ возник совсем недавно и впервые был поставлен в работе Олсена и Анселла [168]. Авторы обратили внимание на то, что граница раздела фаз может существенно влиять на прочностные характеристики материала, прежде всего на предел текучести. Показано [168], что некоторые дисперсноупрочненные сплавы чувствительны к схеме приложения нагрузки (растяжение или сжатие), обнаруживая при сжатии значительно более высокие значения предела текучести. Это явление получило название 5Ц-эффекта [c.82]

При высоких температурах субграницы, границы зерен и межфазные границы становятся, как указывалось выше, не столько препятствиями для движущихся дислокаций, сколько местами их стока, поэтому определяющее значение для уровня упрочняющего действия данных структурных элементов начинает приобретать суммарная площадь поверхности раздела. В результате оказывается (см. рис. 2.38, в), что высокотемпературное диффузионное разупрочнение быстрее протекает в мелкозернистом материале [205, 206]. Соответственно наиболее интенсивно разупрочняются дисперсноупрочненные сплавы с повышенным содержанием упрочняющей фазы (при одинаковом размере частиц) или же сплавы с более дисперсной фазой (при одинаковом объемном содержании частиц) [94, 216]. [c.91]

Введение в структуру сплавов дисперсных частиц фаз внедрения для получения дисперсного упрочнения вызывает повышение предела текучести как за счет сопротивления движению дислокаций со стороны частиц (оач), так и тех микромеханизмов, эффективность которых зависит от концентрации элементов внедрения в твердом растворе (Одэ, (С, N, О), Опэ <Тса). Это обусловлено тем, что в дисперсноупрочненных сплавах при рабочих температурах (0,5—0,77 пл) концентрация элементов внедрения в твердом растворе, находящемся в равновесии со второй фазой, может существенно превосходить их концентрацию в исходном материале. Таким образом, в выражение предела текучести дисперсноупрочненного сплава могут входить следующие слагаемые [c.93]

Как было показано выше, типичным механизмом разрушения однофазных ОЦК-металлов является механизм скачкообразного подрастания докритической трещины, который не наблюдается в дисперсно-упрочненных материалах. Основной причиной, объясняющей отсутствие этого механизма, наряду с легкостью развития межзеренного разрушения, является легкость зарождения пор. Поры, как уже указывалось ранее, образуются в результате разрушения хрупких частиц и их межфазных границ. Так, если в однофазном молибдене МТ образование пор начинается лишь при 20—30 % пластической деформации [387], когда в области шейки образуется ячеистая дислокационная структура, то в дисперсноупрочненных сплавах микротрещины, т. е. зародыши пор, образуются либо еще в области упругой деформации, либо уже при 3—5 % пластической деформации. [c.210]

Волокнистые и дисперсноупрочненные композиционные материалы, сб. статей, М., Наука , 1976. [c.489]

Композиционные материалы имеют ориентированную структуру и по своей природе являются гетерогенными. По структурным признакам они могут быть разделены на две основные группы 1) волокнистые и слоистые 2) дисперсноупрочненные. [c.5]

К настоящему времени при рабочих температурах до 1200° С практическое применение находят лишь дисперсноупрочненные никелевые композиционные материалы, упрочняемые частицами окиси гафния или окиси тория (табл. 62, 63) [c.219]

Дисперсноупрочненные также как эвтектические и волокнистые армированные никелевые композиционные материалы, могут работать в качестве лопаток соплового аппарата, нагревающихся в работе до весьма высоких температур. Сообщается, в частности, что из сплава ТД-нихром изготовлены сопловые лопатки первой ступени турбины низкого давления двигателя F-101, предназначенного для сверхзвукового стратегического бомбардировщика В-1 [218]. [c.238]

Для наиболее ответственных теплонагруженных деталей газотурбинных двигателей (рабочих и сопловых лопаток), а также деталей системы энергоснабжения наземных турбинных установок, характеристики которых влияют на КПД двигателя, требуется применение новых высокожаропрочных материалов на рабочие температуры 1100—1300° С. Такие материалы широко исследуются у нас в стране и за рубежом [37, 83]. К ним относятся композиционные материалы с ориентированной структурой, т. е. дисперсноупрочненные, эвтектические и армированные высокопрочными волокнами, а также системы, в которых используются кислородные и бескислородные тугоплавкие соединения, получаемые методом порошковой металлургии. [c.239]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...