справочник (550668), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Их применюот как в качестве конструкционного материала, так и дла нзготовленна высокопрочных электрических проволов и контактов выключателей, благодарл низкому электросопротнвлению (близкому к электросопротнвлеишо алюминиа). Эвтектичесние компезициониые материалы на основе никели и кобальта.
Никелевые и кобальтовые ЭКМ получают методом направленной кристаллизации или методом зонной плавки. Они аввлются жаропрочнымн материаламн. В зависимости от поведеннл прн расткжении их делат на две группы: хрупкие и пластичные. Хрупкими, например, лвллютсл никелевые пластинчатые ЭКМ с количеством упрочнителл более 33-35 9ь (об.). К пластичным относятся волокнистые ЭКМ с содержанием упрочннтеля 3-15 % (об.). Это, например, сплавы никеля и кобальта, упрочнениые монокарбидами тантала, ниобнл, гафнил. Физико-механические свойства никелевых и кобальтовых ЭКМ представлены в табл.
5.108 [40). Таблвеа 5.!ОВ. Свейатвв никелевых н кобальтовых ЭКМ т, т/и 3 Матрива Увроавитала, и (аб.) 215 918 745 718 1250 8,8 8,0 9,5 8,2 830 8,8 11 ХЬС 30 (Сг, %)тС, -9ТаС %-Сг 1320 1305 2- 11 200-290 8,8 Х1-Со-Сг-А! ! 650 1 240 1230 930 %т-А! 242 0,8 2,0 1 10,8 8,18 6,4 1120 1 240 138 182 2! 1 %-% А1 1~г31 !Ь 14! Та 1270 1360 1! 40 1060 500-585 Со 1 365 ! 402 8,8 9,! ! 030 1035 2 11,8 222 Со-Сг 12 !ЧЬС -9ТаС 30 (Сг, Со)тСт 40 (Сг, Со)таСа 1 340 1 360 1304 1 340 1280 1 035-1 160 1280-1380 1 200 2 16-Ю 1,5 0,96 210 296 276 9,0 8,0 7,9! Со-Сг-А! 1730-2011 7,8 283 2,5-1,0 1295 28 (Сг, Со)тСт Высокие механические свойства волокнистых ЭКМ на основе ннкелл и кобальта, упрочненных карбидами, обълснякпсл композиционной структурой, при которой пластнчнаа матрица армированв высокопрочными ориентированными кристаллами.
Допол- 38-40%Во 26% НЬ 23 Сг 50%ма 29 МтТ! 6 Чг' 5,5 Т!С 15-28 Н!С 11 ХЬС - 10 ТвС 44%а%а 32Ы,)ЧЬ 65 МзТа 42 %тЕгт 26 Мо 34 Сг 35 СоА! 23 СОВе - 50 Сот!4Ь 35 СотТа 23 Соттра 16Т!С 15 Н!С 20 ЧС 12 ЫЬС 16 ТаС 1! 57 ! 270 1345 ! 315 1300 1 500 1 307 1260 1328 1280 1280 1360 1 192 1306 1450-1455 1400 1120 1235 1276 1480 1 360 9,0 12,4 29,8 1 1 45 нительное увеличение прочности зтнх ЭКМ достигается легнрованнем твердого раствора матрицы илн ее днсперсным унрочненнем. Пластннчатые ЭКМ, по сравнению с волокнистыми, более чуаствнзелыш к скорости кристаллизации, влияющеН на расстояние между пластннамн. Быстрая кристаллизация, прнаодащая к уменьшению расс!оянка между пластинами, способствует значительному упрочнению ЭКМ.
По сравнению с жаропрочнымн сплввамн с ннгерметавлндным упрочненнем ЭКМ прн высоких температурах рвзупрочзепотся менее интенсивно (табл. 5.109, 5.110) 1401 Табаева 5.109. Временное севретивлеиве аелекивстых никелевых и кебааьтевых ЗКМ в зависимости ет температуры )40! с,'с о„мпе с, 'с о„мпа с, 'С а„МПа с,'С а„МПа (СО-Сг)- 20 200 400 600 800 900 1000 (Со-Сг-А1) 20 200 400 600 800 900 1 000 1100 1200 кьс 890 780 680 590 490 420 320 200 120 -Сг ! 240 1!80 980 650 400 330 280 210 70 Тойлыса 5Л 10. Временное сеиретвалеиве нластивчатык никелевых ЭКМ а зависимости ет температуры )40! с, С сомпз с,'с оо мпа с, 'С о„мПз с,'С о„МПа Кс'-Кс' КЬ К1,А1 200 400 600 800 -КсзКЬ 1 100 1030 1Ыо 1250 1 190 1140 1 090 1 000 800 550 320 !40 Кс-КсзТс 20 200 400 600 800 900 1 000 780 700 630 470 350 250 20 800 900 1000 20 200 400 600 800 900 1 000 1! 00 940 540 320 130 1 000 950 900 810 650 300 (КсзА1-КсзТ1)-КсзТгА1з 1100 ! 270 КсзА1-К1Ф'з 1100 430 900 1000 ! 100 ! 200 КсзА1-КсзКЬ 20 ! 130 1200 341 20 200 400 600 800 900 1 000 1! 00 1200 КИ1 20 200 400 600 800 900 1000 !! 00 1ЮО (К1-Со-Сг-А1) — ТаС 20 1650 200 1545 400 1400 600 1205 800 910 900 690 !000 500 ! 100 330 1200 200 Ксг41-Кс' Та 20 930 200 895 400 820 600 780 800 700 900 630 ! 000 580 ! 100 390 1200 260 (Со-С 20 200 400 600 800 900 ! 000 (Со-Сг- 20 200 400 600 800 900 1000 г)-ТаС 1 160 1070 940 830 680 560 410 Кс)-ТаС 1 060 1020 920 850 690 580 440 (Сг, Со)сСз 1380 1370 1350 1240 920 690 410 — (Сг, Со) сСз 1730 1615 1500 1310 940 700 520 350 240 Пределы длительной прочности рада ЭКМ на основе никеле и кобальта превышают пределы длительной прочности современных жаропрочных сплавов, особенно при температурах выше 900 С (табл.
5.111) [14). Таблица 5.11 1. Жареиречнесть ЭКМ иа есиеее инкелв и кебальта [14) ь'с ь С о„мпв о„мпа И,41-ЬЦз1ЦЬ 520 ЗОО 140-! 50 (И(-)1(гл 1)-М(зИЬ (С -С -ВО)-Т С зоо !20 100 100 900 ! 000 ! 100 4000 ! зоо ! 200 100 100 100 100 воо ! О7О 1!ОО 1 150 (Со-Сг)-(Сл Со) гсз ! ООО ~ 150-!60 ~ НЮ ! НЮ ~ 7О-ВО ~ !ОО (Со-Сг) - Тас 649 760 87! 982 ! 050 1 093 1250 375 350 300 225 160 140 55 1 000 1000 1 000 ! 000 403 1000 100 800 1 072 1 100 710 170 618 ЭКМ на основе никеля и кобальта используют в основном длл нитиовлешм литых рабочих и сопвовьж лошпок, а также крепежных деталей камер егоркина газотурбинных двупалой. Эвтектические композиинониые материалы иа основе тантала и ииебии. На основе тантала н ннобил ЭКМ получают методом направленной кристаллизации. Если армируюшал фаза в ЭКМ Та-ТазС кристаллизуется в форме пластин, то временное сопротивление составллст 560 МПа при относительном удлинении 2 %.
При кристаллизации армируюшей фазы в форме стержней временное сопротивление зтого ЭКМ достигает 1050 МПа прн относительном удлинении 1,5 % (табл. 5.112) [15). Тб <а5.11г. ВрсмсвмоссовретивлеивсЭКМт -та,евЯЬ-1ЧЬзС в зависимости ет темвературы [15) 342 воо 900 1000 1!00 (ЬЦ-Со- 871 87! 982 982 нез нез 670 45О гоо !З5 Сг-А1- гг-)ге- 52О 550 3!О 275 мо !го (Со-Сг)-ТаС 300 120 105 100 100 100 100 У)- ТаС 156 154 125 300 171 300 Временное сопротивление ЭКМ ХЬ вЂ” )чЪзС при комнатной температуре в 5 раз выше, чем у ниобия, и благодаря термической стабильности сохраняется высоким при повышении температуры. ЭКМ на основе тантала н ннобил используют для изготовления деталей самолетов и ракет, работающих при повышенных температурах (лопатки двигателей, защитные кромки). 5.5.4.
Волокнистые композициоииые материалы с металлической матрицей КМ с металлической матрицей имеют высокие значения прочностных характеристик, модулей упругости, ударной вязкости; эти материалы сохраняют стабильность своих характеристик в более широких температурных интервалах, чем полимерные КМ; онн обладают также высокими тепло- н электропроводностью; им свойственна высокая технологичность.
Прочность и жесткость металлических КМ определяется главным образом свойствами наполнителей, а также их видом (волокна или пластины; непрерывные или дискретные), объемным содержанием н ориентацией в матрице. Роль матрицы в КМ заключается в придании ему необходимой формы н создании монолитного материала. Металлическая матрица обычно перераспределяет напряжения, возникающие между наполнителями, поглощает энергию удара благодаря пластической деформации, а также служит защитным покрытием, предохраняюпшм наполни- тель от механических повреждений и окисленнв. Кроме того, тепло- и электропровод- ность металлических КМ зависят в основном от проводимости матрицы.
В соответствии с классификацией по методам изготовления, КМ с металлической матрнцей подразделяют на материалы, полученные твердо- и жидкофазными методами, методами осаждения-напыления и комбинированными цепкими. К твердофазным методам относвт горячее прессование, прокатку, волочение, ковку, штамповку, экструзию, сварку взрывом, диффузионную сварку н др.
Для КМ, полученных твердофазными методами, характерно использование матрицы в виде порошка, листов, фольги, прутков и трубчатых заготовок. К жидкофазным методам относят пропитку арматуры расплавленными металлами, непрерывное литье, вакуумное всасывание. Металлические матрицы обладают высоким сопротивлением деформнрованию в твердофазном состоянии и хорошей реакционной способностью а жидкофазном, поэтому для компонентов этого типа весьма серьезны проблемы механической и химической совмесппяости. Для их решения требуются комплексные подходы, тщательная научная и практическая проработка процессов изготовления и эксплуатации. При изготовлении КМ методами осаждениа-напыления матрицу наносят на наполннтель осаждением (электролитическим нли из парогазовой фазы) либо плазменным напылением. Комбинированные методы заключаются в последовательном применении нескольких методов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
