Дисперсноупрочненные сплавы

Внешнее напряжение по мере его повышения действует на свободные дислокации, заставляя их перемещаться и оказывать давление на частицы, блокирующие их плоскости скольжения. Поскольку для получения заметной пластической деформации необходимо обеспечить свободную работу дислокационных источников, должно быть достигнуто напряжение, при котором дислокации могут выгибаться между частицами и таким образом обходить их (рис. 2.27). Впервые эту задачу рассмотрел Орован [162], который предположил критическое касательное напряжение в дисперсноупрочненных сплавах определять по выражению [c.74]

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]

Микропоры, образующиеся в местах локальных разрушений межфазных границ при растяжении, существенно влияют на процесс пластической деформации дисперсноупрочненного сплава. Известно [11], что если дислокация приближается к границе, на которой изменяется модуль сдвига материала, то она испытывает силу отображения, причем ее направление зависит от знака разности AG = G2 — Gi, где G — модуль сдвига материала области, в ко- [c.84]

Таблица 7. 5В-эффект в дисперсноупрочненных сплавах молибдена [95] [c.86]

Некоторые из этих вопросов применительно к дисперсноупрочненным сплавам на основе тугоплавких металлов были изучены в работе [1831. На рис. 2.35 приведены начальные участ- [c.86]

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]

Типичный ход температурной зависимости предела текучести дисперсноупрочненных сплавов показан на рис. 2.39, в. Характерно, что в области низких и средних температур стареющие сплавы, несмотря на малое объемное содержание упрочняющей фазы, имеют значительное преимущество перед другими дисперсноупрочненными сплавами. Это преимущество достигается в основном за счет максимально возможного измельчения второй фазы, а также в результате сохранения [c.93]

В дисперсноупрочненном сплаве МТА центрами клубков на втором участке служат в основном частицы второй фазы, находящиеся в теле зерна [3321. К концу второй стадии появляются (рис. 3.21, б) целые участки еще не замкнутых границ ячеек, которые тем не менее уже обусловливают заметную разориентировку между соседними областями. В структурах, созданных при 400 °С, отмечается значительное понижение плотности дислокаций по сравнению с низкотемпературными, что хорошо согласуется со снижением уровня деформационного упрочнения. [c.139]

В дисперсноупрочненном сплаве МТА трехстадийные кривые упрочнения в области однородной деформации в интервале температур ниже 200 С не успевают реализоваться и поэтому наблюдаются только двух- или одностадийные (см. рис. 3.18, а). Кроме того, имеет место и линейное упрочнение. [c.142]

На рис. 3.32 представлены температурные зависимости нормированных на модуль сдвига коэффициентов параболического упрочнения сплавов МТА (кривые /) и МЧВП (кривые 2 и 3) на трех стадиях. В области температур ниже 0,15—0,2Гпл для сплава МЧВП наблюдается резкое увеличение коэффициентов, особенно на первых двух стадиях (кривые 2 и <3 на рис. 3.32, а, б). Причем при уменьшении размера зерна (кривые 2) характер температурной зависимости не изменяется. Для дисперсноупрочненного сплава МТА отмечаются более [c.151]

В работах [328, 330, 332, 339, 3551 было показано, что описание-кривой нагружения ОЦК-поликристаллов уравнением параболического типа (3.57) значительно расширяет возможности экспериментального изучения процесса деформационного упрочнения. Обобщением-результатов этих работ, а также ряда литературных данных [9, 289,, 290] является общая схема деформационного упрочнения поликристал-лических ОЦК-металлов и сплавов [47, 48] (рис. 3.33), которая отражает сложный многостадийный характер процесса, обусловленный поэтапной перестройкой дислокационной структуры при деформации. Считается, что перестройка структуры (от относительно однородного распределения дислокаций через сплетения и клубки к дислокационной ячеистой структуре) вызывает соответствующее изменение внутренних напряжений [2961, следовательно, и параметров процесса деформационного упрочнения. Данная схема основывается на анализе и обобщении результатов механических испытаний и структурных исследований, проведенных на десяти сплавах ОЦК-металлов [47, 481, которые различались по величине модуля упругости, энергии дефекта упаковки, наличию дисперсных упрочняющих фаз, уровню примесных элементов и размеру зерна (в пределах одного сплава). В частности, были исследованы при испытаниях на растяжение в интервале температур 0,08—0,5Гпл однофазные и дисперсноупрочненные сплавы-на основе железа (армко, сталь 45, Ре + 3,2 % 81), хрома, молибдена (МЧВП с размером зерна 100 и 40 мкм, Мо Н- 4,5 % (об.) Т1М, ЦМ-10-и ванадия (технически чистый ванадий), а также сплавы ванадия и ниобия с нитридами соответственно титана и циркония [95]. [c.153]

И только совместное рассмотрение всех четырех сплавов, представляющих различные типы дисперсноупрочненных сплавов, позволяет проследить всю гамму механизмов разрушения и последовательность их смены. [c.209]

Рассмотрим механизмы разрушения дисперсноупрочненных сплавов в различных температурных интервалах и порядок их смены. [c.209]

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]

Понижение пластичности дисперсноупрочненных сплавов при пластичном характере разрушения связано с локализацией пластической деформации вследствие потери механической устойчивости образцов на пределе прочности при растяжении [408]. [c.211]

Таким образом, в дисперсноупрочненных сплавах переход от хрупкого разрушения к пластичному совершается в три этапа на первом этапе скол вытесняется хрупким межзеренным разрушением на втором — механизмом слияния пор. На третьем этапе скол более не наблюдается, разрушение носит пластичный характер, по вследствие локализации пластической деформации в узком слое пластичность сплавов незначительна. Полностью пластичное разрушение в дисперсноупрочненных сплавах начинается в области температур, при которых становится возможным обход дислокациями частиц путем поперечного скольжения и появляется пластичность у самих частиц второй фазы. [c.211]

Моисеев В. Ф. О пределе текучести дисперсноупрочненных сплавов с некогерентными частицами // Укр. физ. журн.— 1979.— 24, № 3.— С. 309—316. [c.231]

SD — эффект в дисперсноупрочненных сплавах на основе тугоплавких металлов / В. И. Трефилов, В. Ф. Моисеев, Э. Г1. Печковский и др. // Докл. АН УССР. Сер. А.— 1977.—№ 1.—С. 71—73. [c.232]

ДЛИТЕЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННЫХ СПЛАВОВ ВДУ-1 и ВДУ-2 [52, 83] [c.219]

Хотя уравнение (1) удовлетворительно описывает поведение широкого круга металлов и сплавов в режиме установившейся ползучести, сравнительно недавно было найдено [13], что в высокостойких к ползучести (крипоустойчивых) упрочненных выделениями сплавах (суперсплавы и дисперсноупрочненные сплавы) необходимо учитывать также наличие внутренних напряжений Сть препятствующих образованию и движению дислокаций [c.11]

Задача данной главы — обзор и оценка уровня современных знаний о механизмах, ответственных за прочность аустенитных суперсплавов. Подходя к решению этой задачи, мы рассмотрим механизмы упрочнения аустенитной фазы — матрицы, а также пути, посредством которых фазы (главным образом у [Nij Al, Ti)], но иногда и У (N13X1) или ц [Ni3(Nb, А1, Ni)]), выделяющиеся в процессе старения, воздействуют на прочность и сопротивление ползучести и усталости. При определенных обстоятельствах сплавы на железоникелевой или кобальтовой основе упрочняются в результате старения за счет выделения либо карбидов, либо интерметаллических соединений. Однако наиболее выразительного эффекта упрочнения удается достичь у сплавов на никелевой основе, поэтому при последующем рассмотрении главное внимание сосредоточено именно на них. В обзоре отводится место и дисперсному упрочнению твердыми некогерентными частицами типа оксидных. Подробности приготовления дисперсноупрочненных сплавов изложены в гл. 17, а факторы, влияющие на сопротивление усталости, — в гл.10. [c.83]

По данным работы [148], алюминий осаждали или из тет-рагидрофуранового или эфирогидридного электролита. Известно, что дисперсноупрочненный сплав алюминий — оксид алюминия, известный как САП [9], благодаря своим высоким темпе-ратурно-, тепло- и коррозионной стойкости широко применяется в турбино-, моторо- и реакторостроении. Этот сплав получают либо методом порошковой металлургии, либо более экономичным методом — нанося тонкий слой микро-КЭП из указанных компонентов электроосаждением алюминия из раствора при комнатной температуре. [c.215]

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]

Механизмы разрушения дисперсноупрочненного молибденового сплава с прочной межфазной границей / А. Д. Васильев, И. С. Малашенко, В. Ф. Моисеев и др.// Там же.— 1978.— № 1.— С. 60—64. [c.242]

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]

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]

Портной К. И., Туманов А. Т. Композициоиные и дисперсноупрочненные жаропрочные никелевые сплавы. — В кн. Структура и свойства жаропрочных металлических материалов. М., АН СССР, 1970, с. 55—68. [c.245]

Среды, содержащие НаС1, ослабляли (по сравнению с воздухом) сопротивление ползучести сплава на основе кобальта и ни-кельхромового сплава, дисперсноупрочненного окисью тория [40]. Поведение типа 1А наблюдалось также при наличии осадков сульфата натрия [14], оксида свинца [41], масляной копоти [42], ванадиевой золы с примесью или без примеси сульфида никеля [43], а также в атмосферах, содержащих 802 [43, 44]. [c.16]

Пожалуй, несколько более заметные эффекты в области подокалины связаны с реакцией диффундирующих элементов газовой фазы с наиболее легко окисляемыми (с точки зрения величины Д(э°) компонентами сплава с образованием частиц внутренних оксидов (см. рис. 7). Как известно [144—149], сформировавшиеся внутри материала коррозионные частицы могут по аналогии со сплавами, дисперсноупрочненными оксидами [5, 148], повышать твердость и прочность сплавов при комнатной температуре. Повышение сопротивления ползучести сплавов, содержащих железо и хром, внутренними частицами коррозионных продуктов наблюдалось как в случае внутренних оксидов [150—154], так и при образовании внутренних карбидов [34, 150—152] и нитридов [152, 153— 157]. [c.32]

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

Никель. Дисперсноупрочненный никель и его сплавы, прежде всего нихром, широко применяются в авиастроении, химическом машиностроении, космической и других новых отраслях техники, где необходимы жаропрочные материалы, стойкие к воздействию различных агрессивных сред. [c.178]

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]

Разновидностью механического измельчения является механосинтез, или механическое легирование, когда в процессе измельчения происходит взаимодействие измельчаемых материалов с получением измельченного материала нового состава. Так получают нанопорошки легированных сплавов, интерметаллидов, силицидов и дисперсноупрочненных композитов с размером частиц 5...15 нм. [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...