Карбиды МеС — по сути карбонитриды, так как образующие их элементы титан, ниобий, тантал относятся одновременно и к группе нитридообразующих элементов. Вследствие изоморфности решеток карбиды и нитриды образуют широкие области твердых растворов.
Карбиды или карбонитриды типа МеС или Ме(С, N) обычно выделяются в виде крупных включений, расположенных произвольно — как на границах, так в объеме зерен. Эти фазы образуются и в процессе затвердевания в виде эвтектических частиц в междуосных участках и из твердого раствора. При металлографических исследованиях какой-либо строгой ориентировки карбидов относительно матрицы не обнаружено. В порядке уменьшения стабильности в сплавах никеля карбиды располагаются в следующий ряд: ТаС, NbC, ТiС, VС. Этот порядок не совпадает с термодинамическими характеристиками карбидов в изолированном состоянии (самый стойкий — карбид титана).
В процессе термической обработки карбиды типа МеС трудно растворимы в матричной фазе, и этот процесс становится заметным при температурах >1200°С.
В сплавах могут присутствовать твердые растворы карбидов типа (Тi, Nb)С, а в сложных композициях сплавов в этих карбидах может растворяться некоторое количество молибдена и вольфрама. Состав карбидов зависит от соотношения легирующих элементов в сплаве и режимов термической обработки.
Карбид типа Ме23С6 выделяется в сплавах, содержащих более 10—12 % Сr, и имеет вид отдельных включений пластинчатой или правильной геометрической формы. Часто выделения Ме23С6 напоминают видман-штеттовую структуру. Карбиды Ме23С6имеют сложную кубическую структуру, близкую к г. п. у. структуре ст-фазы. Когерентность решеток карбида Ме23С6 и s-фазы служит причиной зарождения s-фазы на выделениях карбидов Ме23С6. Карбиды Ме23С6 переходят в твердый раствор при температуре >1150°С и интенсивно выделяются при старении закаленного сплава в интервале 700— 980°С. Эти карбиды выделяются преимущественно по границам зерен, вдоль границ двойников и на дефектах упаковки. В сложных сплавах, помимо хрома, в состав карбидов типа Ме23С6 входят молибден, вольфрам, никель, кобальт, железо, кремний. Выделяясь по границам зерен, карбиды типа Ме23С6 уменьшают проскальзывание зерен при ползучести.
Карбид Ме7С3 в никелевых сплавах неустойчив. Он наблюдался в сплавах сравнительно простых составов и на начальных стадиях распада твердого раствора при старении. По мере старения карбид Ме7С3 переходит в карбид Ме23С6. Обычно в структуре таких сплавов после завершения всего цикла термической обработки карбид Ме7С3 не наблюдается.
Карбиды Ме6С образуются только в сложных по составу сплавах и не имеют аналогов в двойных системах Ме—С. Для их образования необходимо, чтобы сплав был легирован (порознь или совместно) молибденом и вольфрамом. В его составе присутствуют никель, кобальт, кремний, хром, вольфрам и молибден. Карбид Ме6С имеет сложную кубическую структуру. Он выделяется в сплавах при 800—900 °С; выше 1200°С карбид переходит в твердый раствор. Карбид Ме6С выделяется по границам зерен, часто одновременно с карбидом Ме23С6. Учитывая все структурные факторы, определяющие жаропрочность сплавов, термическую обработку проводят таким образом, чтобы обеспечить оптимальное сочетание всего комплекса свойств. Обычно она состоит из одной или двух закалок с нагревом до температур, обеспечивающих переход в твердый раствор всей γ'-фазы и частично карбидов; закалки на воздухе, чтобы не создавать объемных напряжений; старение по режимам, обеспечивающим выделение γ'-фазы и карбидов в дисперсной форме.
3. Предложите методы исследования процессов старения Аl– Сu –Мgсплавов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.