Производство металлических конструкционных материалов. Казармщиков И.Т. - 165 стр.

температур с последующим старением при температурах, близких к рабочим. В
этом случае карбиды, нитриды и другие химические соединения, образуемые
металлами (титан, цирконий, тантал, ниобий) с элементами внедрения,
выполняют роль фаз - упрочнителей.
     Известны порошковые вольфрамоникелевые сплавы, применяемые для
изготовления ракетных сопел, а также ванадиевые сплавы, используемые для
изготовления деталей, работающих при температурах до 1250 °С. Свойства
сплавов приведены в таблице 36.
    Таблица 36 – Свойства спеченных ванадиевых сплавов.


                                         Предел прочности, МПа
                 Состав        Твердость при температуре, °С
                                           20     1100     1200
 V+20%Nb+5%Ti+0,5%C              3400       –      235      140
 V+20%Nb+5%Ti+0,5%C+0,1%B        4800     760      280      225
 V+20%Nb+3%Ti+0,5%C+0,1%B        3900       –      363      179
 V+10%Nb+7%Ti+10%Ta+5%Mo+0,5%C   3400     670      405       –

     Высокотемпературная прочность спеченных ванадиевых сплавов не
уступает прочности литых аналогичного состава, а в некоторых случаях и
превосходит их.
     Дисперсноупрочненные материалы представляют собой композиционные
спеченные материалы, содержащие искусственно вводимые в них
высокодисперсные,       равномерно     распределенные     частицы   фаз,   не
взаимодействующих с матрицей и не растворяющихся в ней до температуры ее
плавления (рисунок 66).
     Наиболее эффективное упрочение обеспечивается при содержании
упрочняющей фазы в количестве 3 – 15%, размере ее частиц до 1мкм и среднем
расстоянии между ними 0,1 –0,5 мкм.
     Дисперсноупроченные материалы сохраняют микрогетерогенное строение и
дислокационную структуру, а следовательно, и работоспособность до 0,9–0,95 Tпл
матрицы. Высокая работоспособность дисперсноупроченных материалов при
повышенных температурах объясняется тем, что при наличии в матрице второй
фазы скольжение дислокаций в зернах металла становится возможным при
больших напряжениях, границы зерен блокируются, а рост зерен затормаживается
практически до температуры плавления матрицы.
     При создании дисперноупроченных материалов выбирают фазу–
упрочнитель и способ введения ее в матрицу.
     Фаза–упрочнитель должна иметь высокую термодинамическую прочность,
малую величину скорости диффузии компонентов фазы в матрицу, высокую
чистоту и большую суммарную поверхность частиц. К упрочняющим фазам с
такими свойствами относятся оксиды некоторых металлов (чаще всего Al2O3,
SiO2, ThO2, ZrO2, Cr2O3), карбиды, нитриды и другие соединения.
     Способ введения частиц фазы–упрочнителя в матрицу влияет на структуру
дисперсно-упрочненного материала, которая может быть дисперсной (рисунок