СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ КМ НА ОСНОВЕ Al

КМ	б, ГПа	Е, ГПа	плотность, кг/м3
Al - B	1,2	240	2650
Al - C	0,9 – 1,1	270	2300
Al - C таль	1,6	350	4800

Т_раб =до 500 С

Но!!!

б = 0,6 – 0,8 % !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

МАГНИЙ

Магний является одним из самых легких металлов.

Преимущества

- низкая плотность.

- высокие удельные показатели прочности и жесткости.

- способность воспринимать ударные и гасить вибрационные нагрузки.

Недостатки

- низкая тепло и электропроводность (теплопроводность магния в 1,5, а электрическая проводимость — в 2 раза ниже, чем у алюминия).

- низкие показатели прочности и модуля упругости (Е магния примерно в 1,5 раза меньше, чем у алюминия. Однако магний и алюминий близки по удельной жесткости).

- невысокая пластичность.

-низкая коррозионная стойкость (но при надлежащей защите изделия могут надежно эксплуатироваться во всех климатических условиях и неагрессивных по отношению к Mg средам)

- при нагреве магний активно окисляется и при температуре выше 623 °С на воздухе самовоспламеняется. (Это затрудняет плавку и разливку магния и его сплавов).

АРМИРОВАНИЕ Mg

С какой целью армируют Mg ?

Особенности Mg как матричного материала:

По уд. прочности и жесткости (например, Mg – B ) превосходит многие КМ на основе металлов, которые работают при Т до 500 С.

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

2) Mg в качестве матрицы имеет большое преимущество перед другими металлами: стабильность по отношению к основным классам армирующих волокон (почти не реагирует с большинством из них) ( Поэтому при изготовлении Mg – В используется ЖФТ (Борное волокно является самым реакционноспособным упрочнителем)).

Виды наполнителей:

В, С, W , Сталь

При создании МКМ применяют:

- деформируемые сплавы Mg – Al; Mg – Zn (марки МА)

- литейные сплавы Mg – Al – Zn (марки МЛ)

 

ТИТАН

Относится к группе материалов с высокой уд. прочностью

Преимущества

- высокая прочность

- высокая удельная прочность

-высокая пластичность (хорошее сочетание прочности и пластичности)

- высокая коррозионная стойкость в большом количестве агрессивных сред (в тех средах, которые не растворяют защитную окисную пленку) (один из самых коррозионно-стойких материалов), уступает только Au и Pt. Благодаря образованию пассивной защитной оксидной пленки.

- низкий КЛТР (преимущество перед другими матрицами)

- высокие технологические свойства (хорошо обрабатывается давлением, сваркой, но плохо обрабатывается резанием)

- высокая хладостойкость.

Недостатки

- низкая жесткость (приблизительно в 2 раза меньше, чем у Ni, Fe). Это ограничивает применение Ti для изготовления жестких конструкций).

- водородное охрупчивание.

Водородная хрупкость

Источником наводороживания являются в основном пары воды из окружающей среды. В результате реакции

Ti + 2Н₂0 -» Т iO ₂ + 4Н⁺+ 4е^-

образуется оксид титана и твердый раствор водорода в Ti. Положительно заряженные ионы водорода размещаются в межузельных порах и дефектах кристаллического строения титана, где они образуют молекулы. Это создает большие внутренние давления в Ti , особенно при охлаждении, что вызывает водородную хрупкость.

 

- в ысокая химическая активность расплавленного титана требует применения при плавке вакуума или атмосферы инертных газов

- имеет высокую способность к газопоглощению (эта способность увеличивается с увеличением Т).

Небольшие количества О_2, СО_2, N увеличивают показатели прочности, жесткости, но снижают пластичность, кор. стойкость, технологичность.

- невысокая жаростойкость

- низкие антифрикционные свойства

- дорогостоящий материал.

АРМИРОВАНИЕ Ti

армирование с целью повысить прочность эффекта не дает (высокая реакционная способность)

С какой целью армируют Ti?

ВИДЫ НАПОЛНИТЕЛЕЙ:

В, SiC и Al ₂ O _3, Be , Mo , W

Из-за высокой реакционной способности Ti для изготовления КМ на его основе используют высокоскоростные и низкотемпературные методы (ТФМ) в условиях защитной атмосферы.

 

- высокая стоимость титановой фольги.

МКМ НА ОСНОВЕ Ti имеют:

- высокую жесткость

- Т раб = 800 С

- высокая поперечная прочность

- высокая прочность на сдвиг

МЕДЬ

Преимущества

- высокая пластичность (до 65%)

- высокая корроз. стойкость

- высокая теплопроводность

-очень высокая электропроводность (только у серебра и золота лучше)

Недостатки

 

- невысокая прочность.

- высокая стоимость (Высокая стоимость меди и ее малое содержание в земной коре заставляют ее всячески экономить и бережно расходовать).

- низкая жаростойкость.

- для меди характерно явление «водородного охрупчивания, или водородная болезнь».

 

Водородная болезнь

В меди изначально присутствует закись меди Cu₂O (по границам зерен). При нагреве меди более, чем на 250 С в среде, где есть Н, происходит его диффундирование вглубь меди и его взаимодействие с О₂. Происходит восстановление меди и в толще Сu образуется водяной пар под большим давлением. В результате создаются микротрещины.

АРМИРОВАНИЕ Cu

С какой целью армируют Cu ?

 

ВИДЫ НАПОЛНИТЕЛЕЙ:

С, сталь, Mo , W

 

При создании МКМ применяют:

Медно-цинковые сплавы (до 45%) – латуни, а также бронзы(сплавы меди со всеми элементами, кроме цинка).

 

НИКЕЛЬ

---

Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 53; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!