Матрицы на основе никеля

Никель и никелевые сплавы, используемые как матрицы КМ, выпускаются в виде листов, лент и порошков. Технически чистый никель можно использовать при получении КМ, армированных проволоками тугоплавких металлов, керамическими волокнами, УВ, методами, предотвращающими взаимодействие волокон и матрицы. Однако жаростойкость КМ на основе технического никеля низка. Более широко применяются КМ на основе окалиностойких и жаропрочных никелевых сплавов.

Окалиностойкие сплавы системы Ni-Cr обладают повышенной стойкостью против разрушения поверхности в газовых средах при нагреве выше температуры 823 К и при небольших нагрузках. Присутствие значительного количества хрома (19 - 30 %) повышает сопротивление окислению, а добавки вольфрама, молибдена, алюминия и титана увеличивают жаропрочность и термическую стойкость.

Жаропрочные деформируемые сплавы сочетают существенную окалиностойкость со способностью работать в нагруженном состоянии при высоких температурах. Повышенные длительная прочность, сопротивление ползучести и усталости достигаются в этих сплавах за счет введения титана и алюминия, образующих дисперсные упрочняющие фазы, а также за счет легирования тугоплавкими элементами (вольфрамом, молибденом, ниобием), упрочняющими твердый никелевый (и малыми добавками бора, церия и других элементов, увеличивающих стабильность межзеренных границ)

Матрицы КМ на никелевой основе должны быть совместимы с материалом армирующих волокон, прочными при высоких температурах, пластичными, обладать сопротивлением высокотемпературной коррозии. Наилучшей совместимость с вольфрамовой проволокой при температурах 1273 - 1473 К обладает сплав ХН60ВТ.

Окалиностойкие никелевые сплавы хорошо деформируются в холодном и горячем состоянии. Жаропрочные деформируемые сплавы обрабатываются методами пластической деформации при нагревании. Для получения КМ на основе окалиностойких сплавов используются заготовки типа «сэндвич», состоящие из чередующихся тонких матричных листов и слоев армирующих волокон, которые уплотняют методами пластической деформации (динамическое горячее прессование, диффузионная сварка, прокатка и др.).

Жаропрочные деформируемые никелевые сплавы выпускают в отливок, поковок или проката. Их армируют волокнами с помощью жидкофазных методов (литья, вакуумного всасывания), прокаткой либо способами порошковой металлургии. Литейные жаропрочные сплавы выпуск виде отливок, выплавляемых поимущественно в вакууме методами и индукционной, дуговой, электроннолучевой и плазменной плавок. КМ и изготавливают жидкофазными методами и методами порошковой металлургии. Окалиностойкие никелевые сплавы хорошо свариваются различными видами сварки с применением присадочного материала того же состава. Прочность сварного соединения достигает 70- 100 % прочности свариваемого материала. Жаропрочные дисперсионно-твердеющие сплавы склонностью к образованию при сварке трещин, поэтому перед сваркой их необходимо закаливать на твердый раствор, а после сварки сварное соединение подвергать термической обработке.

Дата добавления: 2015-08-27