На главную

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

Статья по теме: Упрочненных материалов

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

Скачать полный текст

Среди дисперсно-упрочненных материалов широкое распространение получили, например, спеченные алюминиевые пудры (САП) - материалы с алюминиевой матрицей, упрочненные чешуйками А1203. Содержание оксида в САП находится, в зависимости от марки, в пределах 6 ... 18 %. САП обладают прочностью до 400 МПа (САП-3), низкой плотностью, высокой коррозионной стойкостью. Длительная прочность бюо при температуре 500 °С материалов САП-1 и САП-2 составляет 45 ... 55 МПа. Наиболее высокую жаропрочность имеют материалы на основе никеля с 2 ... 3 % двуокиси тория (ВДУ-1) или двуокиси гафния (ВДУ-2). При температуре 1200 "С ВДУ-1 имеет Оюо = 75 МПа, а о100о = 65 МПа.[9, С.147]

При изготовлении дисперсно-упрочненных материалов типа спеченных алюминиевых порошков (САП) путем спекания совместимость алюминия с дисперсным порошком окиси алюминия в определенной степени определяется когерентностью решетки металла и его окиси, однако при таком способе получения жаропрочных материалов существует большая свобода выбора разнообразных упрочняющих фаз для самых различных материалов. Например, дисперсная двуокись тория в равной мере успешно используется для упрочнения меди, кобальта, никеля и их сплавов, циркония, платины, хрома, молибдена, вольфрама и других металлов. Малые добавки дисперсных окислов А12О3, Y2O3, MgO, BeO, ZrO2, НЮ2 и других очень эффективно упрочняют медь, никель и его сплавы, титан, цирконий, ниобий, ванадий, хром, уран и другие металлы.[12, С.120]

Другой основной тип трансформационно-упрочненных материалов представляют собой керамические материалы, в которых распределены дисперсные частицы T-ZrO2. Первые исследования в этом направлении были предприняты Клауссеном с сотр. на системе А12О3—T-ZrO2, продемонстрировавшие изменение температуры Ms для частиц T-Zr02, находящихся в алюмооксидной матрице, в зависимости от размера этих частиц. Материалы в системе А12О3—T-ZrO2 характеризуются сочетанием высоких значений прочности (600... 1200 МПа) и трещиностойкости (до 12МПа-м>/2).[7, С.252]

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]

Приведены результаты испытаний поверхностно упрочненных материалов на ударный изгиб с осциллографированием процесса разрушения и износостойкость.[1, С.104]

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.[6, С.262]

Широкое распространение технологии нанесения покрытий сдерживается слабым развитием специальных методов оценки структуры и свойств поверхностно-упрочненных материалов. Это обстоятельство, а также отсутствие квалифицированного, научного анализа результатов исследований не только затрудняет возможность оптимизации режимов нанесения покрытий, но и может привести к компрометации бесспорно прогрессивной технологии.[2, С.4]

В поверхностно-упрочненном материале при усталостном разрушении на воздухе часто наблюдается образование подповерхностных очагов. При испытании упрочненных материалов в коррозионной среде в общем случае не наблюдается снижения долговечности по отношению к «сухой» усталости. Объясняют это тем, что в начальный момент разрушения, когда фактор среды сказывается наиболее сильно, параллельно идут два процесса: зарождение и рост трещин при чисто усталостном механизме с образованием подповерхностного очага и зарождение на поверхности трещин коррозионного происхождения [76]. Совместное участие среды и механического фактора наблюдается лишь после соединения этих трещин, т. е. в такой стадии повреждения материала, когда основное влияние на развитие трещины оказывает механический фактор.[3, С.131]

В поверхностно-упрочненном материале при усталостном разрушении на воздухе часто наблюдается образование подповерхностных очагов. При испытании упрочненных материалов в коррозионной среде в общем случае не наблюдается снижения долговечности по отношению к «сухой» усталости. Объясняют это тем, что в начальный момент разрушения, когда фактор среды сказывается наиболее сильно, параллельно идут два процесса: зарождение и рост трещин при чисто усталостном механизме с образованием подповерхностного очага и зарождение на поверхности трещин коррозионного происхождения [76]. Совместное участие среды и механического фактора наблюдается лишь после соединения этих трещин, т, е. в такой стадии повреждения материала, когда основное влияние на развитие трещины оказывает механический фактор.[11, С.131]

Существование деформационного упрочнения при ионной имплантации подтверждается, в частности, сходством микроструктур ионно-легированных и деформационно-упрочненных материалов. Вместе с тем ионная обработка приводит к появлению большого числа точечных дефектов, подвижность которых во многом определяет эффективность предложенного механизма упрочнения. Если имплантируемые атомы располагаются преимущественно в замещающих положениях, то при достижении концентрации легирующей примеси в несколько процентов оказывается существенным упрочнение за счет образования растворов замещения. Несоответствие радиусов примесных и основных атомов решетки приводит к появлению полей упругих напряжений, блокирующих движение дислокаций. Такой механизм упрочнения характерен для легирования ионами средних и больших масс. Расчеты показывают, что в большинстве случаев при торможении таких ионов число смещенных атомов в расчете на один имплантированный значительно больше единицы и твердорастворное упрочнение должно проявляться при более высоких концентрациях, чем деформационное. Образование метастабильных твердых растворов и отмеченная выше допустимость значительных отклонений от правила Юм-Розери усиливают значение рассмотренного механизма упрочнения. Твердорастворное упрочнение имеет место и при легировании легкими ионами,[10, С.91]

Материалы с упрочняющими частицами, инертными по отношению к металлической основе, называются дисперсно-упрочненными. К ним относятся алюминий, упрочненный частицами А^Оз (САП); никель, упрочненный частицами оксидов ТЮ2 или НГОз- Преимуществом дисперсно-упрочненных материалов является устойчивость структуры при продолжительном нагреве. Такие материалы получают порошковой технологией из специально подготовленных порошков. Сущность подготовки заключается в размоле в шаровой мельнице порошков металла и оксида. Во время размола происходит сваривание и разрушение частиц порошков, получается механически легированный порошок. Частицы этого порошка имеют[8, С.496]

... 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. Материалы Н.С. Синергетика, структура и свойства материалов, самоорганизующиеся технологии, 1996, 256 с.
2. Тушинский Л.И. Исследование структуры и физико-механических свойств покрытий, 1986, 216 с.
3. Гордеева Т.А. Анализ изломов при оценке надежности материалов, 1978, 200 с.
4. Лахтин Ю.М. Материаловедение Учебник для высших технических учебных заведений, 1990, 528 с.
5. Либенсон Г.А. Производство порошковых изделий, 1990, 237 с.
6. Пейсахов А.Н. Материаловедение и технология конструкционных материалов, 2003, 407 с.
7. Карабасов Ю.С. Новые материалы, 2002, 736 с.
8. Арзамасов Б.Н. Материаловедение, 2002, 657 с.
9. Богодухов С.И. Курс материаловедения в вопросах и ответах, 2003, 256 с.
10. Белый А.В. Структура и методы формирования износостойких поверхностных слоев, 1991, 208 с.
11. Гордеева Т.А. Анализ Изломов при оценке надежности материалов, 1978, 200 с.
12. Григорович В.К. Дисперсионное упрочнение тугоплавких металлов, 1980, 305 с.

На главную