На главную

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

Статья по теме: Упрочненных частицами

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

Скачать полный текст

В упрочненных частицами металлах твердые частицы чаще всего увеличивают прочность и твердость, а пластичная матрица придает материалу вязкость и пластичность. В одном крайнем случае частицы в композитах способствуют увеличению предела текучести по сути пластичных металлов. Например, такую роль играют цементитные частицы (карбид железа) в малоуглеродистых сталях. В другом крайнем случае функция матрицы заключается в придании твердым и по существу хрупким материалам некоторой доли вязкости. Эту задачу, например, выполняет связующий металл в спеченных карбидах.[3, С.58]

Для сплавов, упрочненных частицами SiO2 (сферической формы), совпадение расчета и опытных значений при 77° К очень хорошее. В других случаях расчет дает на ~25% более высокие значения. Низкие значения, полученные в опытах при повышенных температурах, автор объясняет поперечным скольжением, что эквивалентно увеличению расстояния между частицами. По-видимому, теория справедлива для равномерно распределенных частиц сферической формы.[7, С.314]

В композитах, упрочненных частицами, поверхность раздела весьма существенно влияет на вязкость разрушения. Если частицы много жестче матрицы и слабо связаны с ней, то вязкость разрушения растет, в основном, из-за эффекта затупления вершины трещины (то же, вероятно, происходит в материале с аналогичным распределением пор). Если частицы менее жестки, чем матрица, и прочно связаны с ней, то вязкость разрушения также может быть заметно повышена. В последнем случае частицы значительно увеличивают долю материала матрицы, претерпевающего сильную пластическую деформацию, и сами при этом становятся более жесткими.[2, С.305]

В композитах, упрочненных частицами, поверхность раздела может существенно влиять на вязкость разрушения. Если частицы много жестче матрицы и слабо с ней связаны, то вязкость разрушения растет (в основном из-за эффекта затупления вершины трещины). Если частицы менее жесткие и прочнее связаны с матрицей, то вязкость разрушения также может быть заметно повышена.[6, С.75]

В композициях, упрочненных частицами до 1 микрона, их может быть до 20 процентов. Диаметр армирующей волокнистой фазы изменяется от долей микрона до нескольких десятков и даже сотен микрон, а содержание ее в сплаве может доходить до 70 процентов.[4, С.89]

Реакционное сплавление композитов, упрочненных частицами. Работы многих ведущих ученых посвящены созданию высокопрочных, легких, жаростойких и тугоплавких материалов на основе алюминидов никеля и титана взамен титановых сплавов и Ni-суперсплавов. Только твердора-створное легирование не обеспечивает преимуществ сплавов на основе алюминидов перед современными гетерофазными Ni-суперсплавами по прочности и удельной жаропрочности. Следующим шагом было получение in-situ композиций методами реакционного сплавления (PC). Метод снован на том, что в сплавах, расположенных на псевдодвойном разре-е Ме(ИМ)—МеС(МеВ2, Ме2С), где существуют неограниченная взаим-[8, С.219]

Как мы уже видели в гл0 3 и 4, для сплавов, упрочненных частицами (в основном, композитов), характерны, с одной стороны, высокие и часто зависящие от температуры значения кажущейся энергии активации ползучести Qc, a с другой стороны, — большие величины параметра т" чувствительности к напряжению скорости установившейся ползучести. Поэтому вряд ли могут быть сомнения в том, что скорость ползучести сплавов, упрочненных выпадающими частицами, и дисперсных композитов контролируется процессами, зависящими от диффузии: при низких напряжениях, недостаточных для про-давливания дислокаций между частицами, дислокации преодолевают частицы переползанием, тогда как при достаточно высоких напряжениях частицы преодолеваются по механизму Орована (продавливание дислокаций между частицами). При определенных условиях могут доминировать проскальзывания по границам зерен или диффузионная ползучесть. Преодолевать частицы их перерезанием дислокации могут только при совершенно специфических условиях, а именно: частицы не только должны быть когерентны с матрицей, но и должны иметь одинаковую с матрицей кристаллическую структуру, а параметр решетки частиц фазы должен лишь незначительно отличаться от параметра решетки матрицы. Эти условия следуют из правила постоянства вектора Вюргерса вдоль линии дислокации,[11, С.156]

В первых двух главах рассмотрено разрушение композитов, упрочненных частицами. Глава 1 (Гурланд) посвящена металлическим матрицам, глава 2 (Ленг) — полимерным и керамическим матрицам. В главе 3 (Чамис) устанавливается соответствие между микромеханическими эффектами и прочностью композита и дается обобщение различных теорий, связывающих свойства составляю-[3, С.9]

О. В. Абрамов, В. Б. Киреев и В. Е. Неймарк исследовали влияние добавок Ti на переохлаждение композиционных сплавов на основе нихрома, упрочненных частицами ZrO2, в образцах объемом ~0,5 см3. При среднем переохлаждении неупрочненного нихрома (58° С) добавка 0,2% Ti привела к снижению переохлаждения до 27° С. ZrO2 не оказал влияния на переохлаждение нихрома, но совместная добавка ZrO2 и 0,2% Ti привела к значительному снижению переохлаждения (~8°С). Можно предположить, что растворимый модификатор Ti активировал нерастворимую примесь ZrO2. вследствие чего работа образования зародышей уменьшилась.[10, С.138]

Теоретический анализ (гл. 11), однако, приводит к заключению, что при гомологических температурах выше 0,5 ползучесть металлических материалов, упрочненных частицами выделений и дисперсной фазой, контролируется объемной диффузией в матрице. Действительно, если нормированную скорость ползучести ?5/?)^ представить в зависимости от нормированного напряжения ст/Е, то экспериментальные точки оказываются на одной кривой. Примером этого может служить ползучесть твердого раствора Ni-20 Сг, упрочненного 2 об. % ТЬ02 в широком интервале гомологических температур выше 0,5 (см. рис. 11.3). Это убедительно доказывает, что процессом, контролирующим[11, С.56]

В работах [408, 430—433] изучено влияние прочности связи частиц с матрицей, а также пластичности матрицы на хрупко-пластичный переход в ОЦК-металлах. Обобщенная схема хрупко-пластичного перехода материалов на основе тугоплавких ОЦК-металлов приведена в [95]. Схематично температурная зависимость механических свойств ОЦК-металлов, упрочненных частицами, на которой указаны области хрупкого и пластичного разрушения, а также хрупко-пластичного перехода, приведена на рис. 5.16.[1, С.208]

... 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. Трефилов В.И. Деформационное упрочнение и разрушение поликристаллических металлов, 1987, 248 с.
2. Браутман Л.N. Поверхности раздела в металлических композитах Том 1, 1978, 440 с.
3. Браутман Л.N. Разрушение и усталость Том 5, 1978, 488 с.
4. Рудой Б.N. Композиты, 1976, 144 с.
5. Фудзии Т.N. Механика разрушения композиционных материалов, 1982, 232 с.
6. Андреева А.В. Основы физикохимии и технологии композитов, 2001, 193 с.
7. Бокштейн С.З. Строение и свойства металлических сплавов, 1971, 496 с.
8. Карабасов Ю.С. Новые материалы, 2002, 736 с.
9. Браутман Л.N. Композиционные материалы с металлической матрицей Т4, 1978, 504 с.
10. Неймарк В.Е. Модифицированный стальной слиток, 1977, 200 с.
11. Чадек Й.N. Ползучесть металлических материалов, 1987, 305 с.

На главную