double arrow

Дисперсно-упрочненные композиционные материалы

Наполнителями в этих композитах часто служат части­цы оксидов, нитридов, боридов и других соединений (Аl2O3, ВеО, SiС, ВN, B4С). Армированные ими метал­лические матрицы «работают» до 1200°С. Как правило, их изготавливают порошковым методом.

Свойства дисперсно-упрочненных композитов в отли­чие от волокнистых - изотропны.

Рис. 33. Зависимость прочностных и пластических свойств САПов

от объемной доли оксида Аl2O3

Из числа дисперсно-упрочненных материалов на алю­миниевой основе промышленное использование получи­ли так называемые САПы (спеченная алюминиевая пуд­ра). Сплавы состоят из алюминиевой матрицы, в кото­рой распределены частицы оксида алюминия - Аl2O3. В различных САПах размер частиц изменяется от 10 до 50 мкм, а их объемная доля - от 6…8 до 18…22 %. Прочность сплавов возрастает с увеличением объемной доли оксида (рис. 33).

В табл. 17 приведены свойства некоторых композитов. В промышленности используют и дисперсно-упрочненные жаропрочные композиты с матрицами на титановой, никелевой и алюминиевой основах.

Разработаны и композиционные коррозионностойкие сплавы, которые используют в промышленности.

При создании любых композиционных сплавов воп­рос о совместимости входящих в них компонентов явля­ется одним из важнейших. При создании коррозионностойких композитов специфика их работы в контакте с агрессивными средами требует электрохимической совместимости компонентов.

Известно, что многие карбиды (ТiС; ZrС; Мо2С), нит­риды (ТiN; ZrN; NbN; ТаN), бориды (TiB2; VB2 ; CrB2; Mo2B2), силициды (VSi2; TiSi2; Мо3Si; TaSi2) обладают высокой коррозионной стойкостью в различных агрес­сивных средах.Но эти соединения хрупки, нетехноло­гичны, поэтому необходимо создавать композиционные материалы с пластичной и одновременно коррозионно-стойкой матрицей. Композиты, включающие в качестве наполнителя перечисленные выше соединения, получили в литературе наименование керметов. Порошки карбидов, нитридов и других соединений входят в состав коррозионностойких металлических сплавов. Относительная стойкость таких композитов в сопоставлении с коррозионностойкой (нержавеющей) сталью Х18Н8 представ­лена на рис. 34. В настоящее время теоретические ос­новы коррозионной стойкости композитов еще недоста­точно совершенны и подбор компонентов и их соотноше­ний осуществляют эмпирически.

Рис. 34. Коррозионная стойкость композиционных материалов WC - Co

по сравнению с нержавеющей сталью:

1 - 12Х18Н8; 2 - 85 % WC + 15 % Co; 3 - 88 % WC + 12 % Co;

4 - 93 % WC + 7 % Co; 5 - 94,5 % WC + 5,5 % Co

Из числа коррозионностойких композиционных ма­териалов, используемых в промышленности, можно отме­тить ферротитаниды (основа - легированные сплавы на основе железа, упрочняющая фаза 10…75 % (объемн.) ТiС). Так, сплавы с содержанием 20…45 % (объемн.) ТiС, остальное - сплав на железной основе, легирован­ный хромом, молибденом, вольфрамом, алюминием и никелем, используют в качестве подшипников и шаров мельниц, работающих в агрессивных условиях. Сплавы с матрицей приведенного состава (14…24 % Сr; 0,4…1,2 % С; < 5 % Мо; ост. Fе), упрочненные карбидами ТiС, NbС, VС, используют как коррозионностойкие и из­носостойкие, в частности для изготовления инструмента, применяемого при вальцовке в консервной промышлен­ности.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: