На главную

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

Статья по теме: Упрочненные композиционные

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

Скачать полный текст

Дисперсно-упрочненные композиционные материалы. В отличие от волокнистых композиционных материалов в дисперсно-упрочненных композиционных материалах матрица является основным элементом, несущим нагрузку, а дисперсные частицы тормозят движение в ней дислокаций. Высокая прочность достигается при размере частиц 10—500 нм при среднем расстоянии между ними 100—500 нм и равномерном распределении их в матрице. Прочность и жаропрочность в зависимости от объемного содержания упрочняющих фаз не подчиняются закону аддитивности. Оптимальное содержание второй фазы для различных металлов неодинаково, но обычно не превышает 5—Юоб.%.[4, С.426]

Дисперсно-упрочненные композиционные материалы (ДКМ) представляют собой матрицу из чистого металла или сплава, в котором равномерно распределены на заданном расстоянии одна от другой частицы упрочняющей фазы размером <0,1мкм. Объемная доля включений составляет 0,1 - 15% . В качестве упрочняющей фазы применяют дисперсные частицы оксидов, карбидов, нитридов, боридов, и других тугоплавких соединений.[5, С.105]

Дисперсно-упрочненные композиционные материалы относятся к классу порошковых. Поэтому7 процесс получения полуфабрикатов ДКМ включает операции: приготовление порошковой смеси, формование, спекание, деформационная и термическая обработка.[5, С.110]

Дисперсно-упрочненные композиционные материалы на основе бериллия. Наиболее эффективными упроч-нителями бериллия являются оксид ВеО и карбид Ве2С. Временное сопротивление ДКМ Be—ВеО повышается с увеличением содержания оксида; при этом эффективность упрочнения растет с увеличением температуры (табл. 112), Сопротивление ползучести и длительная прочность Be—ВеО композиционных материалов при повышенных температурах сравнительно невелики. Применение карбида бериллия Ве2С в качестве упрочняюще8 фазы позволяет повысить 100-чаеовую прочность бериллия при 650 °С в 3 раза, а при 730 °С — более чем в 5 р^3 [29] (табл. 113).[6, С.344]

Дисперсно-упрочненные композиционные материалы на основе магния. Незначительная растворимость кислорода в магнии дает возможность упроч-|^ять его оксидами. Наибольший эффект достигается при введении оксида магния MgO в количестве до 1 %. дальнейшее повышение содержания оксида практически не меняет временное сопротивление, но существенно снижает пластичность ДКМ. ДКМ ftg—MgO обладают низкой плотностью, высокой длительной прочностью н высоким сопротивлением ползучести при нагреве (табл. 114, 115). Применение этих материалов ограничено низкой коррозионной стойкостью в морской воде, а также на воздухе при температурах выше 400 °С. Наиболее перспективно применение ДКМ на основе магния в авиации, ракетной и ядерной технике в качестве конструкционного материала деталей несущих и корпус-пых изделий минимальной массы и повышенной прочности.[6, С.345]

При температурах 300—500 °С ДКМ на основе алюминия превосходят по прочности все промышленные алюминиевые сплавы (табл. 109) и отличаются высокими характеристиками длительной прочности и ползучести (табл. ПО, 111). Поставляются дисперсно-упрочненные композиционные материалы на основе алюминия в виде листов, полос, профилей, прутков, проволоки и штамповок.[6, С.344]

Использование в качестве упрочняющих фаз стабильных тугоплавких соединений (оксиды тория, гафния, иттрия, сложные соединения оксидов и редкоземельных металлов), нерастворяю-щихся в матричном металле, позволяет сохранить высокую прочность материала до 0,9—0,95 Тпл, В связи с этим такие материалы чаще применяют как жаропрочные. Дисперсно-упрочненные композиционные материалы могут быть получены на основе большинства применяемых в технике металлов и сплавов.[4, С.426]

Большие перспективы у никелевых дисперсно-упрочненных материалов. Наиболее высокую жаропрочность имеют сплавы на основе никеля е 2—3 об. % двуоксида тория или двуоксида гафния. Матрица этих сплавов обычно f-твердый раствор Ni + + 20 % Сг, Ni + 15 % Mo, Ni + 20 % Сг и Мо. Широкое применение получили сплавы ВДУ-1 (никель, упрочненный двуокисью тория), ВДУ-2 (никель, упрочненный двуокисью гафния) и ВД-3 (матрица Ni + 20 % Сг, упрочненная окисью тория). Эти сплавы обладают высокой жаропрочностью. При температуре 1200 °С сплав ВДУ-1 имеет а100 ^ 75 МПа и а1000 ^ 65 МПа, сплав ВД-3 — а100 s=; 65 МПа. Дисперсно-упрочненные композиционные материалы, так же как волокнистые, стойки к разупрочнению е повышением температуры и длительности выдержки при данной температуре (см. рис. 198).[4, С.427]

Дисперсно-упрочненные композиционные материалы на основе никеля. В качестве упрочняющей фазы в ДКМ на основе никеля и его сплавов используются оксиды ТЮ2 и НЮ2. Оксид[6, С.345]

Дисперсно-упрочненные композиционные материалы на основе хрома. Для упрочнения хрома и его сплавов используется оксид магния MgO или оксид торня ThO2. ДКМ на основе сплава 99,5 % Сг и 0,5 % Ti, упрочненный 6 % MgO, называется хром-30; на основе сплава 97 % Сг, 25 % V и 0,5 % Si, упрочненный 3 % MgO -хром-90, а на основе 93,5 % Сг, 2,5% V, 1 % Si, 0,5 % Ti, 2 % Та и 0,5 % С, упрочненный 3 % MgO — хром-90 S, Основное назначение ДКМ на основе хрома — конструкционный материал для деталей, работающих при высоких температурах в окислительной среде. Высокая эрозионная стойкость этих ДКМ под действием мощных тепловых потоков делает их перспективными материалами для сопл плазмотронов.[6, С.348]

Дисперсно-упрочненные композиционные материалы. Среди дисперсно-упрочненных материалов ведущее место занимает САП (спеченная алюминиевая пудра), представляющий собой алюминий, упрочненный дисперсными частицами оксида алюминия. Получают САП из окисленной с поверхности алюминиевой пудры, частицы которой имеют форму чешуек толщиной менее 1 мкм, путем последовательного брикетирования, спекания и прессования. Структура САП состоит из алюминиевой основы с равномерно распределенными дисперсными частицами А12О3. С увеличением содержания А12О3 повышается прочность, твердость, жаропрочность САП, но снижается его пластичность. Марки САП-1, САП-2, САП-3, САП-4 содержат соответственно 6-8,9-12,13-17,18-22 % А12О3. Высокая прочность САП объясняется большой дисперсностью упрочнителя и малым расстоянием между его частицами. По жаропрочности САП превосходит все алюминиевые сплавы. САП хорошо обрабатывается давлением в горячем, а САП-1 и холодном состоянии, легко обрабатывается резанием, сваривается контактной и аргонодуго-вой сваркой. Из САП производят листы, фольгу, трубы, различные профили, проволоку, штамповые заготовки. САП применяют в авиационной технике, химической и нефтехимической промышленности, электротехнике для деталей, работающих при температуре 300-500 "С.[7, С.262]

... 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. Труды В.С. Защитные покрытия, 1979, 272 с.
2. Браутман Л.N. Поверхности раздела в полимерных композитах Том 6, 1978, 296 с.
3. Раскатов В.М. Машиностроительные материалы Краткий справочник Изд.3, 1980, 512 с.
4. Лахтин Ю.М. Материаловедение Учебник для высших технических учебных заведений, 1990, 528 с.
5. Андреева А.В. Основы физикохимии и технологии композитов, 2001, 193 с.
6. Арзамасов Б.Н. Конструкционные материалы, 1990, 687 с.
7. Пейсахов А.Н. Материаловедение и технология конструкционных материалов, 2003, 407 с.
8. Арзамасов Б.Н. Конструкционные материалы, 1990, 687 с.
9. Арзамасов Б.Н. Материаловедение, 2002, 657 с.
10. Богодухов С.И. Курс материаловедения в вопросах и ответах, 2003, 256 с.
11. Раскатов.В.М. Машиностроительные материалы, 1980, 512 с.
12. Немировский Ю.В. Прочность элементов конструкций из композитных материалов, 1986, 166 с.
13. Овчинский А.С. Процессы разрушения композиционных материалов, 1988, 280 с.

На главную