Титановая матрица

Cтраница 4

Запатентован ( патент США, № 3681037, 1972 г.) способ получения методом порошковой металлургии композиционного материала с титановой матрицей, армированной бериллием. Введение бериллия в титановые сплавы весьма привлекательно, так как позволяет повысить жесткость их при одновременном снижении плотности. Однако обычные способы введения бериллия приводят к образованию хрупких интерметаллидов. Формирование композиции титан-бериллий методом порошковой металлургии позволяет избежать образования интерметаллидов. [46]

Вблизи волокна видна обширная зона взаимодействия, состоящая из двух областей. Между титановой матрицей и внутренней областью ( вблизи волокна) зоны взаимодействия находится широкая, сильно отражающая свет область упрочненного и рекристаллизованного a - Ti. Электронно-микроскопическое исследование методом реплик показало, что во внутренней области зоны взаимодействия вблизи волокна имеются включения второй фазы. [47]

При создании КМ на титановой основе встречаются трудности, вызванные необходиммостью нагрева до высоких температур. При таких температурах титановая матрица становится очень активной; она приобретает способность к газопоглощению, взаимодействию с многими упрочнителями: бором, карбидом кремния, оксидом алюминия и др. В результате образуются реакционные зоны, снижается прочность как самих волокон, так и КМ в целом. Кроме того, высокие температуры приводят к рекристаллизации и разупрочнению многих армирующих материалов, что снижает эффект от армирования. [48]

Основной трудностью изготовления этих композиций являлось то, что при технологических температурах бериллий более пластичен, чем титан, и в процессе изготовления материала из чередующихся слоев бериллиевой проволоки и титановой фольги бериллиевая проволока деформируется. Кроме того, имеет место химическое взаимодействие титановой матрицы с бериллиевым упрочнителем. Оба эти фактора приводят к снижению прочности бериллиевой проволоки, поэтому были предприняты попытки обеспечить равномерное всестороннее давление на каждую проволоку в результате укладки проволоки в канавки, полученные в титановой фольге методом травления. [49]

С обнаружением интенсивной реакции между волокнами бора и расплавленной окисью бора ( температура плавления 727 К) стало ясно, что одна из возможных причин разупрочнения - поверхностная реакция с воздухом. Напротив, если волокно, бора находится в титановой матрице, доступ кислорода к нему практически исключен; это обстоятельство позволяет ответить на вопрос, применимы ли многие из этих характеристик прочности изолированных волокон к волокнам в составе композита. Значения прочности были получены при кратковременном испытании с предварительной пятиминутной выдержкой при температуре испытания. Слабое увеличение прочности при повышении температуры от комнатной до 811 К объясняли тем, что приблизительно при этой температуре происходит переход от вязкого разрушения к хрупкому. [50]

Электролиз никелевых анодов ведут в электролизных ваннах ящичного типа. Аноды и катодные основы, полученные электролитическим наращиванием никеля на титановых матрицах, завешивают в ванны поочередно. [51]

По сравнению с алюминиевыми и магниевыми материалами изготовление композиционных материалов на основе титана и его сплавов требует применения довольно высоких технологических температур, достигающих 800 - 1000 С. При этих температурах борное волокно без защитного покрытия активно взаимодействует с титановой матрицей с образованием боридов титана. Само же волокно в результате взаимодействия сильно разупрочняется. В связи с этим борные волокна без покрытий практически не применяют для упрочнения титановых композиционных материалов. Для этих целей применяют волокно борсик. Следует отметить, что из-за весьма высокого уровня прочности современных титановых сплавов, достигающего более 140 кгс / мм2, и сравнительно малой плотности, равной 4 5 г / см3, эффект от упрочнения их борными волокнами не очень велик и более существенным является повышение путем армирования жесткости титановых сплавов. [52]

Все примеры в этом разделе, как можно заметить, относятся к взаимодействию различных волокон с титаном и его сплавами. Это вызвано тем, что в настоящее время большинство важных исследований выполнено для систем с титановой матрицей. Менее полные исследования других систем были упомянуты в предыдущей главе, посвященной стабильности поверхностей раздела. [53]

Это предположение позволяет определить разрушающую деформацию данного соединения по опубликованным данным для прочности. В табл. 2 представлены данные для нескольких соединений, Которые могут образоваться в результате реакции между титановой матрицей и различными волокнами. [54]

Возможность регулирования газовой или паровой фазы очень важна для воспроизведения условий, существующих при изготовлении и эксплуатации композита. Бонфилд описывает заметное влияние состава газовой атмосферы на смачиваемость нитрида кремния алюминием, что может служить основой для выбора оптимальной атмосферы изготовления композитов. Как компонент композита титановая матрица поддерживает крайне низкое давление диссоциации кислорода и азота у поверхностей волокон. Низкая скорость реакции волокон с порошком титана, по-видимому, определяется наличием газа около волокон. [55]

Композиционные материалы ( КМ) на основе титановых сплавов являются перспективными представителями класса современных металлокомпозитов, работающих при температуре 300 - 700 С. Основной проблемой получения КМ методом горячего прессования является разрушение волокон вследствие избыточного давления и их деградация в результате избыточной межфазной реакции при высокой температуре. Возможным решением проблемы является использование титановой матрицы с субмикрокристаллической ( СМК) структурой, позволяющей снизить температуру и давление компактирования. [56]

Зависимость константы скорости реакции k от температуры ( k равно ширине зоны, деленной на корень квадратный из времени. 1 - Ti - борсик. 2 - Ti-В. [57]

На рис. 10 показаны результаты данного исследования для нелегированных титановых матриц. [58]

Страницы: 1 2 3 4