При определенных условиях каркасная и матричная структура могут трансформироваться друг в друга.

 

В тех случаях, когда от материала требуется достаточно высокая прочность при повышенных температурах, композиции с каркасной структурой, как правило, имеют преимущество.

В псевдосплаве КАРКАСНОГО ТИПА даже при полном расплавлении легкоплав­кого металла тугоплавкий каркас сохраняет несущую способность, а легкоплавкий металл помогает ему противостоять высокотемпера­турному нагружению за счет охлаждения, связанного с затратами теп­лоты на плавление и испарение.

 

В псевдосплаве с МАТРИЧНОЙ СТРУКТУРОЙ легкоплавкая матрица с повышением температуры теряет свою прочность, может даже расплавиться, и со­хранившуюся прочность тугоплавкой составляющей невозможно реализовать в композиции, поскольку матрица не в состоянии пере­дать нагрузку на изолированные между собой частицы прочной фазы. В результате жаропрочность таких МКМ катастрофически падает.

 

Если прочность  МКМ не играет решающей роли при его работе, то выбор той или иной структуры регламентируется эксплуатационными и технологическими требованиями.

 

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Некоторых  ПСЕВДОСПЛАВОВ

Свойства и методы получения псевдосплавов на основе Fe:

Fe – Cu, Fe - Pb, Fe - Ag, Fe-Mg

Псевдосплавы Fe - Cu

Особенности

- более высокая коррозионную стойкость во влажной атмосфере и в растворах солей, чем литая сталь (за счет тонкой медной пленки до 10-20 мкм).

- высокие демпфирующие характеристики ( с ростом температуры демпфирующие характеристи­ки псевдосплава повышаются). У большинства металлов, получаемых традиционными способами, высокий уровень демпфирующих харак­теристик связан с низкими прочностными свойствами. Fe—Сu сочетает высокие демп­фирующие характеристики с достаточно высокими прочностными показателями.

- высокая ударная вязкость

- высокая износоустойчивость

Получение Fe — С u

При концентрации Cu = 20 - 31 % -  каркасное строение.

При концентрации Cu = 31 – 39 % - матричное строение.

Наиболее высокими показателями прочности и пластичности, например, из железолатунных композиций обладает псевдосплав Fe — 20 % (Cu - Zn)

.

Рис. 3 Микроструктура псевдосплава Fe- 39 % (Cu-Zn)

Применение Fe - Cu:

- крупные детали машин, подверженные ударным нагрузкам и детали узлов трения (компрессорные лопатки, детали буровых снарядов, резцов и корпусов фрез).

 

- Электрические контакты, которые отличаются хорошей пластичностью и термостойкостью.

Свойства и методы получения псевдосплавов на основе W и Mo:

W-Cu, W-Ag, Mo-Cu, Mo-Ag (Zn, Mg, Sn, Pb)

Особенности

Свойства псевдосплавов можно варьировать в широких пределах, изменяя состав композита.

С увеличением содержания W прочностные характеристики, электросопротивление, износостойкость псевдосплавов возрастают, а показатели пластичности ухудшаются.

Получение

При объемной доле W до 50% - матричная структура.

 

При объемной доле W более 50% -  каркасная структура.

Замена вольфрама молибденом приводит к снижению стоимости и массы изделия. Технологии получения псевдосплавов практически не отличаются.

 

Применение:

Псевдосплавы на основе Wи Mo при­меняются в качестве САМООХЛАЖДАЮЩИХСЯ при работе в области высоких температур и интенсивном эрозионном воздействии высокоскорост­ных газовых потоков, поскольку основной вклад в тепловую раз­грузку рабочих поверхностей вносит теплопоглощение при переходе жидкой фазы в газообразную (т.е. испарение при кипении). Пока в порах содержится жид­кий металл, температура псевдосплава не может подняться выше его температуры кипения независимо от величины теплового потока, действующего на материал.

 

Применяются в ракетной технике и электротехнике:

- сопловые вкладыши ракет­ных двигателей, работающих на твердом топливе, и ряд других дета­лей, эксплуатируемых в условиях воздействия мощных тепловых потоков.

- контакты для сильноточной и высоковольтной коммутационной аппаратуры, работающей в окислительной среде.

 

Повышенная стойкость пористых псевдосплавов против высокотемпературного окислительного износа связана с образо­ванием на рабочих поверхностях пленки оксида легкоплавкого компонента, защищающей тугоплавкий.

Свойства и методы получения псевдосплавов на основе Ti:

Псевдосплавы Ti - Mg

Особенности

- высокий уровень антифрикционных свойств при сухом трении в вакууме, инертных и некоторых агрессивных средах,

- повышенная эрозионная стойкость при воздействии вы­сокотемпературных газовых потоков.

Получение: - методом пропитки (каркасная структура )

Применение:

Псевдосплавы Ti - Mg предназначены для изготовления дета­лей узлов трения (подшипников), подвижных уплотнений, зубчатых колес и дру­гих узлов, работающих в условиях сухого трения на воздухе, в вакууме и агрессивных средах.

 

Mg повышает работоспособность титаномагниевых псевдосплавов в узлах трения, выполняя функции твердой смазки. В процессе трения на поверхности псевдосплавов формируется защитная пленка из магниевой составляю­щей, снижающая работу трения и предохраняющая от износа.

Свойства и методы получения псевдосплавов на основе Ni

Псевдосплавы Ni - Ag

Особенности

- высокая пластичность

- высокая тепло- и электропроводность

- повышенную корозионную и эрозионную стойкости.

В псевдосплавах Ni-Ag Фаза на основе серебра содержит до 1.5% Ni, а фаза на основе никеля - 3.65% серебра.

 

Применение

- контакты для высоковольтных выключателей

- электроды контактных сварочных машин

- сопла и детали сварочных, плазмохимических и металлургических плазмотронов.

 

См. таблицу выше!!