Cтраница 3
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. [31]
Использование для дисперсионного упрочнения тугоплавких металлов V-VI групп их собственных карбидов, нитридов, бори-дов и окислов оказывается малоэффективным: эти соединения термодинамически недостаточно устойчивы, имеют невысокие энергии: образования и сравнительно легко диссоциируют, интенсивно растворяясь в твердом металле при температурах выше 900 - 1000 С. Гораздо эффективнее выбрать для высокотемпературного упрочнения тугоплавких металлов наиболее термодинамически стабильные карбиды, нитриды, окислы, бориды титана, циркония, гафния, тория, а также ( для металлов VI группы) ниобия и тантала, обладающие гораздо более высокими свободными энергиями образования, сохраняющимися вплоть до температур плавления. [32]
Наиболее стойкими к расплавленному алюминию являются карбиды металлов IV-VI групп периодической таблицы, а также их бориды, нитриды, силициды. В описании патента [159] предложен испаритель высокой производительности, в котором расположено одно или несколько колец, изготовленных из борида титана и покрытых тонкой проводящей пленкой металла, являющейся нагревательным элементом. [33]
Уже карбид бора можно формально рассматривать как представитель класса боридов - борид углерода СВ4 - Из других боридов нашли наибольшее применение бориды титана и циркония. [34]
При плотности тока 2 5 - 3 0 а / см2, темп-ре 1050 и выше на поверхности деталей образуется слой борида титана с твердостью - 2500 HV, толщиной в неск. При меньших плотностях тока и более низкой темп-ре получается только тонкий слой, насыщенный кислородом. [35]
При рассмотрении зависимости суммарного балла микрохрупкости от нагрузки ( рис. 2) видно, что микрохрупкость чистого карбида бора значительно выше микрохрупкости исследуемых сплавов, при этом наименьшей микрохрупкостью обладают сплавы, содержащие борид титана. [36]
Для применения в области высоких температур широко используют в настоящее время силициды, карбиды, бориды таких металлов, как тантал, вольфрам, ниобий и др. Так, в литературе указывается, что для изготовления различного рода изделий, например подшипников, работающих при высоких температурах, для производства режущего инструмента и деталей, работающих на износ, применяют борид титана высокой чистоты. [37]
Перспективным для автоматизации металлургических процессов является применение чехлов для термопар, труб и емкостей для перекачки и транспортировки жидкого металла, изготовленных из борида циркония или боридных сплавов. Кроме того, борид циркония используется для различных тиглей, термопар и др., а борид хрома применяется для специальных сверл. Борид титана, обладая высокой твердостью и износоустойчивостью, используется в составе металлокерамических твердых сплавов для резания металлов и бурения горных пород. [38]
Вследствие малой растворимости в обеих модификациях титана добавки бора практически не влияют на температуру а р-превра-щения. Для последнего характерно образование твердых растворов с титаном в широком интервале концентраций. Бориды титана имеют высокую температуру плавления ( 2790 у TiB2) и очень высокую твердость. Бориды и их смеси с карбидом и силицидом титана применяются для изготовления твердых сплавов. [39]
Перспективным для автоматизации металлургических процессов является применение чехлов для термопар, труб и емкостей для перекачки и транспортировки жидкого металла, изготовленных из борида циркония или боридных сплавов. Кроме того, борид циркония используется для различных тиглей, термопар и др., а борид хрома применяется для специальных сверл. Борид титана, обладая высокой твердостью и износоустойчивостью, используется в составе металлокерамических твердых сплавов для резания металлов и бурения горных пород. [40]
Такие покрытия повышают твердость, химическую стойкость и износостойкость изделий. Так, например, борид хрома и борид титана входят в состав наплавочных сплавов и смесей, повышающих износостойкость стального инструмента в 10 - 12 раз, а также в состав металлокерамических твердых сплавов для резания металлов и бурения горных пород. [41]
Такие покрытия повышают твердость, химическую стойкость и износостойкость изделий. Так, например, борид хрома и борид титана входят в состав наплавочных сплавов и смесей, повышающих износостойкость стального инструмента в 10 - 12 р-аз, а также в состав металлокерамических твердых сплавов для резания металлов и бурения горных пород. [42]
МВКМ Ti-B, SiC ( волокна) имеют повышенные не только абсолютные, но и удельные характеристики МВКМ на основе титана. Так как эти волокна хрупки, то для получения компактных композиций чаще всего используют диффузионную сварку в вакууме. Длительные выдержки МВКМ Ti-B при температурах выше 1073К под давлением приводят к образованию хрупких боридов титана, разупрочняющих композит. Карбидокремниевые волокна более устойчивы в матрице. Композиты Ti-B обладают высокой кратковременной и длительной прочностью. Композиты Ti-SiC имеют высокие значения внеосевой прочности и предела ползучести. [43]
Нередко в качестве волокон используют проволоку из высокопрочных сталей. Для армирования титана и его сплавов применяют молибденовую проволоку, волокна сапфира, карбида кремния и борида титана. Для никелевых сплавов повышение жаропрочности достигается армированием их вольфрамовой или молибденовой проволокой. [44]
Борид циркония обладает хорошей термической стойкостью и не разрушается в расплавах меди и латуни, поэтому пригоден для чехлов термопар и в качестве электрода при электролизе расплавов. Борид циркония, пропитанный MoSi2, предложен в качестве нагревателя. Борид титана и бориды некоторых редких земель ( Gd, Dy, Eu) предложены для изготовления керметов специальных назначений. [45]