Рабочие температуры

Упрочнители композиционных материалов — дисперсные частицы кислородных соединений в дисперсно-упрочненных материалах или нитевидные кристаллы и непрерывные волокна в волокнистых композиционных материалах — искусственно вводятся в матрицу в процессе изготовления и подбираются таким образом, чтобы они были инертными, слабо взаимодействовали с ней, не растворялись и не коагулировали при рабочих температурах. Дисперсно-упрочненные композиционные материалы, разработанные за последние годы за рубежом и у нас в стране представляют собой металлы или сплавы, упрочненные дисперсными частицами тугоплавких кислородных соединений (2-5 объем. %) с размерами частиц упрочняющей фазы 100-600 А. Эти материалы отличаются высокой стабильностью структуры, о чем свидетельствует отсутствие коагуляции упрочнителей в них при температурах нагрева 1100-1200°С в течение 300-500 ч. Аналогичное упрочнение достигается применением некоторых безкислородных соединений, например упрочнение молибдена дисперсными частицами нитрида титана.

Упрочнение никеля и никелевых сплавов при высоких температурах дисперсными частицами кислородных соединений связано прежде всего с отсутствием их взаимодействия, с малой скоростью диффузии и плохой растворимостью указанных фаз в никелевой матрице при рабочих температурах (1100-1200°С). Впервые высказанное академиком А. А. Бочваром (более двух десятилетий тому назад) положение о решающей роли вторых фаз в блокировании ползучести и повышении жаропрочности сплавов находит свое подтверждение и в этом новом классе материалов. Механизм упрочнения дисперсно-упрочненных материалов согласуется с теорией Орована, развитой в дальнейшем другими исследователями.

Высокая жаропрочность дисперсно-упрочненных материалов формируется в процессе холодной деформации и высокотемпературного отжига (1300-1400°С).