Читайте также:
|
| состав | HV, МПа | sb, МПа |
| Fe80B20 | ||
| Fe80P20 | - | |
| Fe72Cr8P13C7 | ||
| Fe77Al2B15C5Si1 | ||
| Fe60Cr8Mo3B29 | ||
| Fe42Cr18Mo16W6C18 | - | |
| Ni40Mo30Cr20B10 | ||
| Ni50Nb50 | - | |
| Co50Mo40B10 | ||
| Co75B15Si10 | ||
| Ti65Ni35 | - | |
| Ti70Ni15Si15 | ||
| Ti85Si15 | ||
| Zr60Co10Ni30 | - | |
| Cu50Zr50 | - | |
| Cu57Zr43 |
Отсутствие границ зерен в аморфных материалах обуславливает в них высокую коррозионную стойкость, особенно к питтинговой и межкристаллической коррозии.
Электросопротивление аморфных сплавов в несколько раз выше, чем кристаллических того же состава. Магнитные свойства аморфных сплавов Fe3Co72P16B6Al3 значительно выше, чем у классических высоконикелевых пермаллоев Fe – 78,5%Ni и супермаллов Fe-79%Ni – 5%Mo.
Приведенные примеры свойств отдельных аморфных сплавов свидетельствуют о большой перспективности их использования в различных отраслях техники. При этом, несмотря на сравнительную дороговизну аморфных сплавов, в ряде отраслей их использование экономически оправдано.
Например, при изготовлении сердечников различных трансформаторов основным преимуществом аморфных сплавов, по сравнению с традиционно используемой трансформаторной сталью Fe – 3%Si, является значительное снижение ваттных потерь (на 65-70%) и повышение КПД трансформаторов, при существенном снижении уровня шумов при их эксплуатации.
В настоящее время аморфные сплавы достаточно широко используют для изготовления различных термодатчиков, магнитных фильтров, головок магнитной записи.
Покрытия из аморфных сплавов перспективно наносить в качестве износостойких на инструмент, что в ряде случаев позволяет заменить инструмент из твердых сплавов типа ВК (карбид вольфрама WC + Co - связка).
Сочетание высоких механических и коррозионностойких свойств аморфных сплавов открывает перспективы их использования в пищевой промышленности. Нанесение на традиционно используемые изделия аморфных покрытий из сплавов Fe70Cr10P13C7, либо Ni40Ti40Si20, сочетающих высокую износостойкость и коррозионную стойкость, позволит более эффективно использовать насосы для перекачки соков, вин, сиропов, различные узлы машин для дробления сырья.
В холодильном машиностроении аморфные материалы целесообразно использовать для изготовления датчиков оледенения, принцип действия которых основан на резком изменении скорости затухания ультразвуковых колебаний при нарастании ледяной корки. В настоящее время также датчики изготавливаются из аморфных сплавов Fe78Si10B12 и Fe3Co72P16B5Al4.
Композиционные материалы
Композиционными называют материалы, в состав которых входят два (или более) конструкционных элемента, резко различающихся по свойствам и разделенных выраженной границей. Один из элементов называют матрицей, а другой – упрочнителем. Как правило, конструктивные элементы стараются выбирать так, чтобы их свойства дополняли друг друга (пластичная матрица и прочный, но хрупкий упрочнитель).
В данном разделе мы кратко рассмотрим композиционные материалы с металлической матрицей, хотя в технике используют и неметаллические матрицы.
По форме частиц упрочнителя композиционные материалы делятся на дисперсно-упрочненные (с равноосными порошковыми частицами), волокнистые и слоистые.
Из числа дисперсно-упрочненных композиционных материалов наибольшее распространение получили композиты на алюминиевой основе САП¢ы (спеченная алюминиевая пудра + частицы оксида Al2O3). Прочность САП¢ов тем выше, чем больше частиц Al2O3 (от 8 до 22 об. %).
Широко используются также коррозионно-стойкие композиты с матрицами из никеля либо титана, упрочненные порошками карбидов (TiC, ZrC, Mo2C), нитритов (TiN, NbN, TaN), силицидов (TiSi2, MoSi3) и др.
Конструкционные металлокерамики
Конструкционные металлокерамические материалы получают методами формования порошковых масс тугоплавких соединений металлов, с последующим их обжигом.
Материалами для изготовления металлокерамик служат соединения металлов IV – VI групп периодической системы с неметаллами, т.е. соединения типа TiC, NbC, TaC, Mo2C, W2C и др.
Эти материалы имеют очень высокую твердость, тугоплавки, имеют высокую коррозионную стойкость и сопротивление высокотемпературному окислению. Температуры плавления указанных металлокерамик 31500С для TiC, 34800С для NbC, 38250С для ТаС.
Все конструкционные керамики используют в качестве высокопрочных и жаростойких материалов в сверхзвуковой авиации, космической и ракетной технике. Их используют в двигателях внутреннего сгорания, работающих при температуре 15000С (Si3N4) или при 18000C (SiC).
Недостатком металлокерамик является высокая хрупкость.
Металлокерамические твердые сплавы типа ВК (на основе карбида вольфрама WC с кобальтовой связкой) в настоящее время широко используются в качестве резцов для высокоскоростной обработки прочных конструкционных материалов.
Износостойкость этих сплавов в 10-15 раз превышает свойства, характерные для быстрорежущих сталей типа Р18, Р6М5. Сплавы типа ВК сравнительно дороги и дефицитны. Поэтому в настоящее время разработаны металлокерамические сплавы на основе титана (типа TiC + Ni + Mo), которые по твердости даже превосходят сплавы типа ВК, но отличаются повышенной хрупкостью.
Вопросы для самопроверки по теме
1. Чем отличаются стали от чугунов?
2. В каких отраслях пищевой промышленности наиболее широко используют углеродистые стали?
3. На какие группы делятся легированные стали по содержанию легирующих элементов? Приведите примеры.
4. Какие стали относят к высокопрочным?
5. Определите, возможно ли применять стали типа ПНП для изготовления
пальцев тестоделителей.
6. Какие способы защиты от коррозии используют в технике?
7. Какими характеристиками оценивают коррозионную стойкость сталей?
8. Какие марки сталей относят к коррозионностойким, а какие – к жаростойким?
9. Меняется ли коррозионная стойкость одной и той же марки стали в различных пищевых средах?
10. На какие группы делят алюминиевые сплавы по способам производства и упрочнения?
11. Какие сплавы на титановой основе используют в пищевой промышленности? Какой комплекс свойств обуславливает их применение?
12. Какие материалы относят к латуням, а какие – к бронзам?
13. Как различается маркировка для деформируемых и литейных латуней и бронз?
14. Какие марки бронзы используются для изготовления пружин, контактирующих с пищевыми средами?
15. При каких условиях могут быть получены аморфные металлические сплавы?
16. Какие конструкционные материалы называются композиционными?
17. Что такое конструкционные металлокерамики?
18. Выберите конструкционный материал, который может работать при 15000С.
Дата добавления: 2015-07-25; просмотров: 50 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Новые конструкционные материалы на металлической основе | | | Пластические массы |