Разработка технологии и исследование свойств литых комбинированных композиционных материалов системы Al-Ti-SiC

• Автор: Панфилов, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 163 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ ЛИТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕЙ

1.1. Общие характеристики литых композиционных

материалов ЛКМ

1.2. Анализ современных способов получения ЖМ

и их свойств

1.3. Литые композиционные материалы системы

металл металл.

1.4. Комбинированные КМ одно из новых

направлений в создании материалов с заданными свойствами

1.5. Взаимодействие между компонентами в композиционных материалах системы А1ТТ
1.6. Выводы и постановка задач исследований
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛКМ И ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ СВОЙСТВ.
2.1. Характеристики материалов, использованных в
работе для получения композиционных
материалов системы А1Т1 и АКПБЮ и способы их подготовки.
2.2. Устройства для получения ЛКМ
2.2.1. Оборудование, оснастка и технология
изготовления брикетов из порошкообразных
материалов
2.2.2. Лабораторная установка для получения
образцов композиционных материалов
2.2.3. Полупромышленная установка для получения
литых композиционных материалов.
2.3. Получение литых композиционных материалов
на лабораторной установке.
2.4. Технология получения ЖМ на
полупромышленной установке
2.5. Методика определения жидкотекучести и
усадки литейных композиций
2.6. Методика металлографических исследовании
2.7. Методика проведения испытаний ЛКМ на
трение и износ
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ
КОМПОЗИЦИОННОЙ СИСТЕМЫ АЛЮМИНИЙ
ТИТАН КАРБИД КРЕМНИЯ.
3.1. Исследование механизма взаимодействия
порошкообразного титана с расплавом алюминия
3.2. Исследование влияния температуры ввода
порошкообразного титана, его химического состава и времени выдержки композиции в жидком состоянии на микроструктуру композиции алюминийтитан.
3.3. Исследование влияния гранулометрического
состава порошков титана на процесс взаимодействия с расплавом и на микроструктуру композиции алюминий титан.
3.4. Влияние легирующих элементов алюминиевого расплава на морфологию интерметаллидной
фазы Т1А
3.5. Расчет равновесия химических реакций в КМ в
системе АГТьБЮ
3.6. Выбор технологических режимов получения
3.6.1. Подготовка частиц дисперсной фазы перед вводом в расплав
3.6.2. Расчет оборотов импеллера при вводе
дисперсной армирующей фазы
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЖМ СИСТЕМЫ
АЛЮМИНИЕВЫЙ РАСПЛАВ ТИТАН ЧАСТИЦЫ
КАРБИДА КРЕМНИЯ П
4.1. Получение композиционных материалов
системы А1Т1БЮ.
4.2. Исследование литейных свойств
композиционных материалов.
4.2.1. Исследование жидкотскучссти КМ системы А1Т1БЮ
4.2.2. Исследование усадки КМ системы АКПБЮ
4.3. Результаты испытаний на трение и износ
4.4. Результаты механических испытаний.
Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5 ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
РАБОТЫ.
5.1. Схема технологического процесса получения
отливок из КМ.
5.2. Промышленное внедрение результатов работы.
Выводы по главе 5
ОБЩИЕ ВЫ ВОДЫ ПО РАБОТЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Механизм и кинетика взаимодействия различных марок и дисперсности порошкообразного титана с алюминиевым расплавом и влияние легирующих элементов алюминиевого расплава на морфологию образующихся интерметаллидов титана. Способы получения ЖМ системы атюминиевый сплав - титан -карбид кремния. Технологические режимы получения J1KM системы алюминиевый сплав - титан - карбид кремния. Глава 1. Одним из перспективных путей повышения качества металлических изделий, эффективного и перспективного средства регулирования свойств материалов, позволяющею получать их с заданными свойствами является разработка и создание композиционных материалов. Прежде чем обсуждать вопросы, связанные с композиционными материалами, следует дать им как можно более точное определение. Необходимость в таком определении обусловлена тем, что даже у материаловедов нет единого мнения о том, какие материалы считать композиционными. Некоторые ученые [1] относят к ним очень широкий класс материалов, другие (2-4] подходят к этому определению гораздо строже и поэтому придают ему более узкий и точный смысл. Таким образом, необходимо строгое и точное определение композиционных материалов для установления четкого разграничения настоящих композитов и других, представляющих собой гетерогенные смеси материалов. За последние годы опубликовано большое количество зарубежных и отечественных работ, посвященных вопросам, связанным с композиционными материалами [5-]. Наиболее обширное определение КМ представлено в работе []. Композиционные материалы можно классифицировать по различным признакам. На основе вида структурных элементов их делят на волокнистые, состоящие из волокон в матрице; слоистые - из слоев материалов; дисперсно-упрочненные - из матрицы, наполненной частицами; псевдосплавы - порошковые, представляющие собой матрицу или каркас, наполненные более легкоплавким материалом; эвтектические, получаемые путем направленной кристаллизации эвтектических сплавов. Если положить в основу классификации материал матрицы, то в целом можно выделить три типа композитов: с металлической, полимерной и керамической матрицами. Существуют и гак называемые гибридные или комплексные КМ, в которых используются армирующие волокна или частицы двух и более видов. Если же армирующие элементы не только разной природы, но и имеют разную геометрию, то они называются комбинированными. По типу ориентации армирующих элементов композиты можно разделить на хаотически армированные (с дисперсными включениями, дискретными волокнами) и упорядоченно-армированные. Композиты можно классифицировать по назначению. В этом случае их делят на конструкционные, коррозионностойкие, антифрикционные, пьезоэлектрические, теплозащитные и т. В литературе довольно часто встречается классификация КМ по отраслям применения: для аэрокосмической промышленности, судостроения, автомобилестроения, электроники, стоматологии и т. В настоящее время наиболее широкое применение находят композиты с металлической матрицей. Наиболее полно сведения о литых КМ представлены в восьмитомном издании под редакцией Л. Браутмана и Р. Крока []. Авторы рассматривают композиционные материалы трех основных классов: дисперсно-упрочненные, упрочненные частицами и армированные волокном. Эти три класса отличаются друг от друга своей микроструктурой. Одним из самых ранних направлений в развитии композиционных материалов является разработка КМ с непрерывными упрочняющими волокнами. Технологии получения непрерывных волокон и нитевидных кристаллов (НК), а также их характеристики достаточно подробно описаны в работах (-). Армирование металла волокнами позволяет получать материалы с чрезвычайно высокой прочностью и жесткостью. В таких материалах волокно является основным компонентом, несущим нагрузку. Прочность волокнистого КМ зависит от объемной доли волокна, размеров, ориентировки и распределения волокон, прочности связи на границе раздела волокно-матрица и т. Однако высокая стоимость высокопрочных волокон и НК ограничивает возможное широкое промышленное применение таких КМ.