Билет 14

1. Особенности химико-термической обработки спеченных конструкционных материалов на основе железа.

При термодиффузионном насыщении на процессы диффузии большое влияние оказывают дефекты кристаллической структуры насыщаемого металла: вакансии, примесные атомы, дислокации, граничные поверхности, микротрещины и т. д.

В пор.изд – интенсиф-ся дифф. процессы, растёт коэфф. диффузии. В литых сталях диффузия атомов насыщающего элемента происходит только от поверхности изделия к сердцевине по зерну и межзёренным границам, в пор. Изд. насыщение осущ-ся через пов-ть изделия и через поверхность пор по межзёренным и межчастичным границам. Т.о. в порошковых изделиях необходимо различать два слоя – слой насыщения и диффузионный слой.

Слой насыщения – из-за пористости и газопроницаемости изделий и при опред. характере пор (открытые, закрытые) может быть распространён по всему объёму изделия (сквозное насыщение).

Второй слой – диффузионный слой. Его величина определяется способностью атомов легирующего элемента диффундировать в металлическую матрицу изделия.

Механизм диффузии в порошковых сталях при насыщении аналогичен диффузии атомов легирующего элемента при насыщении литых сталей.

В зависимости от характера пор порошковые изделия могут быть: непроницаемыми (до 8-10% пор), когда все поры закрыты; проницаемыми, когда все поры открыты; полупроницаемыми, т. е. имеющими открытые и закрытые поры (общая пористость 10-18-20%).

Насыщение непроницаемых материалов. Закрытые поры могут как уменьшать, так и увеличивать диффузионный поток. Уменьш. св. с сокращением фронта диффузии в объёме изделия, а увелич. – с пов-ной диффузией вдоль свободных пов-тей пор. При закрытой пористости на кинетику насыщения оказывают влияние условия спекания порошковых изделий. Также влияниет размер исх. частиц порошков: чем дисперснее исх. частицы, тем мельче поры и зерно спечённой стали, тем больше протяжённость граничных поверхностей, тем больше граничная диффузии.

Насыщ. проницаемых изделий. При наличии открытой пористости, обеспечивающей газопроницаемость изделий, решающее влияние на кинетику насыщ. оказывает проникновение насыщ-щей среды вглубь изделия по открытым порам. В этом случае насыщ. происх. практич. по всему объёму, наиболее насыщаемыми являются поверхности пор, при удалении от которых концентрация насыщающего элемента падает

В связи с тем, что при ХТО пор. пористых изделий насыщение происходит через поверхность изделий и поверхность пор, структура насыщенного слоя и его состав отличаются от слоя при насыщении беспористых изделий. Наряду с увеличением насыщенного слоя отмечается пониженная концентрация насыщаемого элемента на пов-ти и его более плавное изменение по глубине. С увелич. пористости в порошковых сталях повышается химическая и структурная неоднородность.

2. Конструкционные материалы на основе алюминия.

1.Спеченный алюминиевый порошок (САП), представляющий собой композиционный материал, алюминиевая матрица которого дисперсно-упрочнена включениями Al₂O₃ (6 – 23%), обладающий высокой жаропрочностью. 7% - САП – 1, 10-11% - САП – 2, 13-14% - САП – 3 (жаропрочность, прочность, технологичность, коррозионная стойкость, возможно применять для изготовления реакторов ТВЭЛов)

2.СПАК - жаропрочный мат-л на основе Al с добавками Сu(0,6-1,7%), Mg(0,8-4,5%) в присутствии Al203. Жаропрочность до Т=400град, в=350-440МПа

3.САС-жаропрочен до Т=450град.Al+(25-30%)Si+(5-7%)Ni. Свойства растут за счет выпадения интерметаллидовAl-Ni, в=310-400МПа

4. М.б. легированный Сr (до 1,5%), Ti (0,2-0,3%), V (0,2%),W,Nb.

4.Al-Zn(6,5%)-Mg(2,5%)-Cu(1,5%) (0,5%)Co Самая высокая прочность в=700-835МПа,высокая пластичность =6-12%.

Дата добавления: 2015-07-25