На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Эвтектических композиций

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Пластические свойства эвтектических композиций Ni—NbG в общем не типичны для волокнистых композиционных материалов. Было установлено, однако, что они скорее характерны для сплавов на основе никелевой, кобальтовой и железной матриц, упрочненных небольшими объемными долями тугоплавких монокарбидов. В этих системах волокна начинают разрушаться при упругой деформации 2%, но матрица, окружающая волокна, является достаточно вязкой и имеется в достаточном количестве, чтобы препятствовать распространению в ней трещин или возникновению напряжений дерегрузки в примыкающих волокнах при нагружении. Длина волокон карбидов непрерывно уменьшается, что ведет к их дроблению (рис. 17).[5, С.133]

Процесс деформирования эвтектических композиций никель—карбид (Та, Nb, Hf) сопровождается интенсивным дроблением (фрагментацией) армирующих волокон. Фрагментация охватывает всю рабочую зону и происходит в произвольном сечении. Разрушение волокон тем не менее не приводит к разрушению всей композиции, поскольку деформирующаяся и вследствие этого упрочняющаяся мат-[2, С.282]

Процесс деформирования эвтектических композиций никель— карбид (Та, Nb, Hf) сопровождается интенсивным дроблением (фрагментацией) армирующих волокон. Фрагментация охватывает всю рабочую зону и происходит в произвольном сечении. Разрушение волокон не приводит к разрушению всей композиции, поскольку деформирующаяся и вследствии этого упрочняющаяся матрица воспринимает нагрузку, которую несли разрушающиеся волокна.[4, С.312]

Механические характеристики эвтектических композиций таковы, что их прочность в большой степени зависит от объемной доли и свойств направленно расположенной упрочняющей фазы в непрерывной металлической матрице, служащей средой для передачи нагрузки и обеспечивающей вязкость. Следовательно, необходимы сведения об объемных долях фаз. В большинстве случаев они могут быть получены из правила рычага при наличии[5, С.113]

На рис. 29 приведено аналогичное сопоставление свойств эвтектических композиций с пластинчатым строением и жаропрочных сплавов. Показано, что пластинчатая эвтектика Ш3А1— Ni3Nb, полученная при скорости кристаллизации 2 см/ч, обладает лучшими свойствами во всем температурном интервале, представленном на графике. При напряжениях 345 и 138 МН/м2 разрушение за 1000 ч наступает при температурах 945 и 1055° С соответственно. Эта эвтектика имеет пластинчатое строение^ поэтому она[5, С.144]

Тем не менее предсказанное высокое сопротивление ползучести для высокотемпературных эвтектических композиций присуще многим системам этого класса, что подтверждается термической стабильностью их микроструктуры и сохранением прочности при высоких температурах.[5, С.141]

Упрочнение композиционного материала. Механические свой" ства в продольном направлении эвтектических композиций могут быть лучше поняты при сравнении экспериментальных данных, полученных при растяжении, с результатами расчета по правилу смеси, т. е.[5, С.131]

Другой эффект, который отсутствует или не имеет значения при термоциклировании монолитных материалов, но должен приниматься во внимание разработчиками эвтектических композиций — внутренние напряжения, которые возникают вследствие различия температурных коэффициентов линейного расширения эвтектических фаз. Эти напряжения можно оценить, задаваясь упругими характеристиками фаз: они пропорциональны произведению разницы коэффициентов линейного расширения и интервала температур (Да АГ), которые были названы Лейзло [36] деформационным потенциалом мозаичности. Остаточные напряжения могут превысить предел текучести пластичной фазы и вызвать достаточно большую пластическую деформацию, приводящую к повреждению материала при циклической термической усталости [19]. Кроме того, остаточные напряжения зависят от фазовых превращений, протекающих в нестабилизированных сплавах на основе железа или кобальта.[5, С.154]

Основываясь на работе Купера и Келли [9], можно ожидать, что уменьшение расстояния меяоду волокнами или пластинками вызовет соответствующее снижение вязкости эвтектических композиций. Это будет следствием ограничения зоны пластической деформации в вязкой матрице, стесненной упрочняющей фазой. Имеется экспериментальное подтверждение этого эффекта. Том-сон [55] установил, что уменьшение расстояния между волокнами сопровождается снижением вязкости материала.[5, С.150]

Однако волокнистая микроструктура обычно получается в системах с низкой объемной долей упрочняющей фазы, поэтому прочность таких эвтектик может быть меньше прочности эвтектических композиций с пластинчатой структурой. При почти равных объемных долях упрочняющей фазы для обеспечения требуемых механических свойств, вероятно, более желательна волокнистая микроструктура. С другой стороны, исходя из относительной термической стабильности этих двух видов микроструктуры, более благоприятно пластинчатое строение.[5, С.114]

Из указанных констант наиболее часто измеряется модуль Юнга Elt; правило смесей позволяет оценить вклад в упругие свойства эвтектики каждой фазы. Величины этих упругих постоянных для различных эвтектических композиций приведены в табл. 1.[5, С.131]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Портной К.И. Структура и свойства композиционных материалов, 1979, 256 с.
2. Фетисов Г.П. Материаловедение и технология металлов, 2001, 640 с.
3. Бокштейн С.З. Строение и свойства металлических сплавов, 1971, 496 с.
4. Стерин И.С. Машиностроительные материалы Основы металловедения и термической обработки, 2003, 344 с.
5. Браутман Л.N. Композиционные материалы с металлической матрицей Т4, 1978, 504 с.

На главную