Металлические композиционные материалы с дисперсным упрочнителем, страница 5

При выборе армирующей фазы необходимо учитывать природу, морфологию, свойства, наличие примесей, коэффициент формы и т.д. Необходимо обеспечивать механическую и химическую совместимость компонентов. Знание термодинамики позволяет управлять процессом соединения компонентов на основе смачивания – адгезии – химического взаимодействия. В качестве упрочняющей фазы КМДУ могут использоваться порошки (р), нитевидные кристаллы (НК), короткие волокна (КВ).

Порошки имеют коэффициент формы около 1, и по природе это интерметаллидные соединения типа карбидов, нитридов, оксидов, а также графит, слюда, стекло, и др.

Нитевидные кристаллы такие же по природе как порошки, обладают высоким совершенством, бездефектностью структуры и соответственно высокой прочностью, эффективно используются в качестве упрочнителей КМ, имеют коэффициент формы 10-1000. Короткие волокна – это измельчённые или рубленые волокна различного происхождения.

Наиболее часто в качестве упрочняющей фазы применяются  и др.

При выборе дисперсного упрочнителя желательно придерживаться следующих правил:

­  значение изменения энергии Гиббса  частиц упрочнителя должно быть минимальным; практически это означает, что частица имеет как можно большую, относительно матрицы, Т плавления, а ее компоненты могут иметь как можно меньшую растворимость в матрице;

­  легирующие элементы матрицы не должны образовывать соединений с элементами частиц упрочнителя;

­  между упрочняющими частицами и подобными соединениями в матрице не должно образовываться твердых растворов и соединений;

­  элементы упрочняющей фазы не должны иметь легко переходящих одно в другое разновалентных состояний.

Для получения КМДУ используют следующие технологические способы:

1)  введение упрочняющих частиц в расплав;

2)  пропитка порошков;

3)  механическое смешивание порошков;

4)  термическое разложение смеси солей;

5)  поверхностное окисление;

6)  внутреннее окисление;

7)  водородное восстановление в растворах;

8)  химическое осаждение из растворов;