64. Дисперсно-упрочненные композиционные материалы:

Дисперсно-упрочненные композиционные материалы представляют собой материал, в матрице которого равномерно распределены мелкодисперсные частицы второго вещества. В таких материалах при нагружении всю нагрузку воспринимает матрица, в которой с помощью множества практически не растворяющихся в ней частиц 2-й фазы создается структура, эффективно сопротивляющаяся пластической деформации. Упрочнение таких материалов заключается в создании в них структуры, затрудняющей движение дислокации. Наиболее сильное торможение передвижению дислокаций создают дискретные частицы второй фазы, например химические соединения типа карбидов, нитридов, боридов, оксидов, характеризующиеся высокой прочностью и температурой плавления. В дисперсно-упрочненных материалах заданные прочность и надежность достигаются путем формирования определенного структурного состояния, при котором эффективное торможение дислокаций сочетается с их равномерным распределением в объеме материала либо (что особенно благоприятно) с определенной подвижностью скапливающихся у барьеров дислокаций для предотвращения хрупкого разрушения. В ДКМ (как и в порошковых композиционных материалах) матрица несет основную нагрузку.

ДКМ на основе нержавеющих сталей предполагается использовать в конструкциях атомных реакторов, подверженных интенсивному радиационному облучению при повышенных температурах. ДКМ на основе фехралей целесообразно применять в электротехнической промыш‑ленности в качестве нагревателей, работающих в течение длительного времени.

В промышленности для получения порошков ДКМ на основе никеля используются методы химического осаждения из растворов солей и водородного восстановления в растворах. Полуфабрикаты поставляются в экструдированном (горячепрессованном) или холоднокатаном состоянии в виде прутков, труб, проволоки, листов, лент, фольги.

65. Волокнистые слоистые композиционные материалы:

В этой группе композиционных материалов упрочнителями служат волокна или нитевидные кристаллы чистых элементов, а также проволока из молибдена, вольфрама и высокопрочная сталь. При упрочнении волокнами конечной длины нагрузка на них передается через матрицу с помощью касательных напряжений без проскальзывания. В маркировке указаны: В – волокнистые; К – композиционные; А – алюминиевая матрица, М – магниевая матрица. Между волокнами и матрицей возможны различные типы связей, определяющие конечные свойства КМ (механическая связь; связь за счет сил поверхностного натяжения; реакционная связь, обеспеченная химическим взаимодействием материалов волокна и матрицы).

66. Порошковые стали и сплавы:

К порошковым твердым сплавам относятся сплавы, состоящие из высокотвердых и тугоплавких карбидов вольфрама, титана, тантала, соединенных металлической связкой. Изготавливают их порошковой технологией. Порошки карбидов смешивают с порошком кобальта, выполняющего роль связки, прессуют и спекают при 1500 °С. При спекании кобальт растворяет часть карбидов и плавится.

В результате получается плотный материал, у которого структура состоит на 95 % из карбидных частиц

Твердые сплавы готовят в виде пластин и оснащают ими резцы, сверла, фрезы и т.д. Твердость их 92 HRA (76 HRC). Теплостойкость до 1000 °С.

Выпускают сплавы трех групп:

1. Сплавы на основе карбидов вольфрама типа ВК6, ВК8, ВК25. В маркировке К – содержание кобальта, %; остальное до 100 % – карбиды вольфрама. 2. Вторую группу – титанвольфрамовую – образуют сплавы системы TiC–WC–Co. Их маркируют: буквой Т, показывающей содержание карбида титана, %; буквой К, показывающей содержание кобальта, %; остальное – до 100 % – карбидвольфрама. Например Т30К4 содержит: 30 % карбида титана, 4 % – кобальта и 66 % – карбидов вольфрама.

3. Третью группу представляют титанвольфрамтанталовые сплавы системы TiC–TaC–WC–Co: ТТ7К12 (ТТ – суммарное количество карбидов тантала и титана).