Перспективные металлы. Структура с исключительной прочностью, жаростойкостью и устойчивостью к коррозии, страница 8


НАУКИ. 1986/№


ные материалы» на с. 133). Основное отличие между эвтектиками и традиционными композитами состоит в том, что в эвтектиках диаметр волоКОН менее 1 МКМ (10 — б м) И распоЛожены они на расстоянии нескольких микрометров друг от друга. Пользуясь традиционными методами, например собирая волокна, а затем заливая их матричным материалом, создать такой композит невозможно.

п

ОЯВЛЕНИЕ другого прогрессивного метода, сверхпластической формовки, также относится к началу 60-х годов. Когда определенные металлы получены с помощью такой технологии, что величина зерен в них не превышает 5 мкм, они способны без разрушения выдержать растяжение на 1000 070 их первоначальной длины . Это объясняется тем, что очень мелкие зерна деформируются медленно и скользят друг за другом не разрушаясь. Благодаря замечательной способности деформироваться таким сверхпластичным материалам можно придать сложную форму, исключив многие технологические операции.

В 1963 г. Дж. Мур и Р. Эти из Pratt  Whitney обнаружили, что сверхпластичности можно добиться в определенных мелкозернистых никелевых суперсплавах. Необходимая мелкозернистость получается, когда материал подвергается термообработке при температуре, близкой к температуре образования Т ' -фазы, поскольку очень важно присутствие частиц 7' -фазы, так как они препятствуют росту зерна в 7-матрице материала. Материал, ставший сверхпластичным, можно обрабатывать, как пластилин, придавая ему любую желаемуго форму. Затем заготовка может быть термообработана, быстро охлаждена и подвержена старению для получения зеренной структуры, более прочной и стабильной при высоких температурах, чем мелкозернистая сверхпластичная структура.


Обработка сверхпластично формованных материалов не требует больших затрат. Изготовленные из легированных мелкодисперсных порошков, они обладают исключительной химической и микроструктурной однородностью. Это обусловливает существенное улучшение свойств ковких сплавов, особенно сопротивления малоцикловой усталости. Другим преимуществом такой однородной структуры является то, что она может быть преобразована в ориентированную столбчатую структуру посредством градиентного отжига. Для


ЦЕНТРОБЕЖНОЕ РАСПЫЛЕНИЕ — один из методов получения образцов из быстроохлажденного металла. В этом методе, разработанном фирмой Pratt & Whitney, струя расплавленного металла выливается на вращающийся диск, где она разбивается на капли и выбрасывается центробежной силой. Струи очень холодного инертного газа вдуваются через отверстия в верхней части установки. Газовые струи охлаждают капли, которые, быстро застывая, образуют мелкодисперсный порошок. Быстроохлажденные металлы обладают многими потенциально полезными свойствами.


этого используется нагревательный элемент, который медленно ПРОДВИгается вдоль образца в одном направлении. Полученная микроструктура в общих чертах аналогична микроструктуре, образующейся при направленной кристаллизации, но с более мелкими зернами; она однороднее и способна кристаллизоваться с образованием различных текстур.

лЕГИРОВАННЫЕ порошки также могут быть сплавлены с помощью так называемого метода горячего изостатического прессования. Вначале они загружаются в тонкостенный разрушаемый контейнер, имеющий форму конечного изделия. Контейнер помещается в высокотемпературный вакуум для удаления адсорбированных газовых молекул, а затем герметизуется и ставится в специальный пресс. Вся конструкция подвергается воздействию высоких температуры и давления, при которых форма разрушается, а порошок спекается. Наконец, контейнер отделяется и полученный металл обрабаТЫВаеТСЯ до нужных размеров.