Cтраница 2
Тпл и др.) выявляются системы, в которых металл-основа ( Me) находится в эвтектическом равновесии с тугоплавким термодинамически устойчивым соединением легирующего металла с элементом внедрения Ме Х; 2) для найденных эвтектических систем по кривым состав-жаропрочность находятся области наиболее перспективных жаропрочных деформируемых и литых сплавов. Оптимальные механические свойства доэвтектических сплавов с достаточной областью твердых растворов достигаются путем дисперсионного твердения ( старения), а механические свойства дисперсно-упрочненных сплавов, близких к эвтектическому, формируются прежде всего в процессе кристаллизации, так как морфология упрочняющих фаз ( дисперсность частиц, их форма и распределение) сильно зависит от скорости охлаждения. Длительный отжиг таких сплавов при высокой температуре приводит обычно к полезным изменениям структуры и свойств в сторону повышения пластичности. [16]
Еще Бриджменом [502] было установлено, что, подвергнув механическую смесь порошков одновременному действию гидростатического давления и сдвиговых напряжений, можно получить однородный твердый раствор даже в том случае, если в равновесных условиях смешанные компоненты практически нерастворимы друг в друге. На базе этих эффектов в последние годы разработана новая технология получения сплавов и композиционных материалов, получившая название механического легирования. Это позволило создать дисперсно-упрочненные сплавы, состоящие из легированной металлической матрицы и равномерно распределенных в ней высокодисперсных частиц, не взаимодействующих с матрицей вплоть до температуры плавления, легированные порошки, новый класс интерметаллидов и другие материалы. Однако с термодинамической точки зрения МЛ - сильно неравновесный процесс, кинетика которого контролируется самоорганизацией диссилативных структур ( ДС) на различных стадиях МЛ. [17]
Не всегда можно достичь цели такими известными методами упрочнения, как термическая или химико-термическая обработка, если в сплавах содержатся нестойкие структурные составляющие или компоненты. Упрочнение дисперсными частицами является эффективней других методов благодаря снижению активности источников дислокаций и взаимодействию остаточных петель ( вокруг дисперсных частиц) с плоскими скоплениями дислокаций; оба фактора уменьшают напряжение на головной дислокации и облегчают ее задержку. Однако этот метод может оказаться неэффективным, если дисперсно-упрочненный сплав содержит химически нестойкие в данной среде компоненты. Например, испытанные в концентрированных водных растворах щелочей уплотнительные элементы затвора, изготовленные из сплава 36НХТЮ, упрочненного выделенной дисперсной фазой состава ( Ni, Ре) з ( Ть А1), не обеспечили стабильности микрорельефа поверхности, так как концентрированные растворы щелочей при температурах выше 70 С избирательно растворяют А1 и Ti независимо от того, в каком состоянии они находятся в сплаве. [18]
Деформационное упрочнение играет важную роль при умеренных температурах, но выше температур 0 4 - 0 57 вследствие развития процессов возврата и рекристаллизации, эффект упрочнения исчезает и поэтому деформационное упрочнение для жаропрочных сплавов на основе тугоплавких ОЦК металлов оказывается мало перспективным. Для повышения жаропрочности нелеги-рованйых металлов V-VI групп и их сплавов типа твердых растворов деформационный наклеп практически не используется. Однако процесс пластической деформации активно воздействует на форму и распределение упрочняющих фаз в дисперсно-упрочненных сплавах. Дробление и измельчение пластинчатых выделений карбидов и других упрочняющих фаз, особенно сосредоточенных по границам зерен, способствует повышению пластичности и жаропрочности сплавов. [19]
![]() |
Типичные составы никелевых сплавов, Ni. [20] |
В тех средах, которые рассматриваются в данной главе, сплавы на основе никеля исследовались не так интенсивно, как некоторые из уже рассмотренных выше систем сплавов. Поэтому обобщена г имеющихся данных в этой области будет сравнительно кратким. Ni-30 Си, Ni-20 Сг и другие; 2) сплавы, упрочненные выделениями, в основном представленные жаропрочными суперсплавами, состаренными с целью выделения v -фазы; З) дисперсно-упрочненные сплавы, в которых упрочняющая фаза не выделяется из твердого раствора, а вводится в сплав каким-либо иным способом. Прежде чем обсуждать свойства каждой группы сплавов, важно рассмотреть поведение номинально чистого никеля. [21]
Композиционные материалы ВДУ-1, ВДУ-2 и ВДУ-3 при умеренных температурах по прочности уступают жаропрочным никелевым сплавам. При комнатной температуре временное сопротивление разрыву сплавов ВДУ-1 и ВДУ-2 составляет 540 - 570 и 450 - 500 МПа соответственно, а у сплава ВДУ-3 - 800 - 850 МПа. Большая прочность сплава ВДУ-3 по сравнению с остальными двумя связана с легированием матрицы хромом. При высоких температурах по жаропрочности дисперсно-упрочненные сплавы превосходят стареющие деформируемые никелевые сплавы. [22]
Изучена также возможность образования сплавов Ni - W при соосаж-дении частиц W и WC. При 900 - 1100 С включения являются центрами рекристаллизации сплава. Высокотемпературную обработку КЭП проводят и для дополнительного упрочнения покрытий. Следует отметить, что КЭП как дисперсно-упрочненный сплав сохраняет прочность до более высоких температур, чем монопокрытия. [23]