|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Бериллиевые сплавы | Бериллиевые сплавы (далее Б) сплавы на основе бериллия (). Промышленное применение Б началось в 50-х гг. 20 в. Получение изделий из путем пластической деформации затруднено, т.к. обладает низкой пластичностью (вследствие гексагональной структуры и наличия примесей). При пластической деформации скольжение происходит в первую очередь в зернах, благоприятно ориентированных к прилагаемому напряжению. Неблагоприятная ориентация соседних зерен вызывает на их стыке возникновение значительных напряжений, которые приводят к зарождению трещин. Эти недостатки в структуре (малое количество плоскостей и направлений скольжения) устраняются в некоторых Б, которые образуются введением т. н. пластичной матрицы (одного из металлов , , , , и др.). Матрица обволакивает зерна и способствует релаксации напряжений на границах неориентированных зерен и развитию пластической деформации. При малом содержании в пластичной матрицы деформируется в основном , а матрица является релаксатором напряжений. При значительном содержании пластичной матрицы (например, сплавы с ) пластическая деформация осуществляется в основном за счет пластичного металла. Б с повышенным содержанием пластичной матрицы легко деформируются (прокатываются, вытягиваются, куются), но обладают меньшей прочностью по сравнению с Б, имеющими пониженное содержание пластичной матрицы, и с .
Б системы -, содержащие 1,9-3,7% , обладают повышенной пластичностью; содержащие 20-40% - повышенным сопротивлением ударным нагрузкам. Добавки к 2,7-2,9% существенно улучшают его механические свойства в выдавленном и прокатанном состоянии при комнатной температуре. При использовании в качестве пластичной матрицы и в количестве 3% в процессе получения заготовок наблюдается образование хрупких бериллидов (например, 2 и 521). Добавление к сплавам - 0,25% Р, замедляющего диффузию и , предотвращает образование бериллида и повышает пластичность. Промышленными являются сплавы системы -, содержащие от 24 до 43% , называемые "локэллой" и разработанные в США фирмой "Локхид"(табл. 1).
Табл. 1. - Свойства сплавов системы - в прессованном состоянии<
Содержание (%)
|
Предел текучести при растяжении (Мн/м2)
|
Предел прочности при растяжении (Мн/м2)
|
Модуль упругости (Гн/м2)
|
Относительное удлинение (%)
|
24
|
495
|
600
|
255
|
3,0
|
31
|
540
|
570
|
234
|
2,0
|
33
|
520
|
560
|
234
|
4,0
|
36
|
520
|
525
|
220
|
1,0
|
43
|
430
|
475
|
220
|
1,0
|
Сплавы системы - обладают рядом достоинств: они легче и сплавов, по сравнению с более пластичны, менее чувствительны к поверхностным дефектам, не требуют травления после обработки резанием. Большой диапазон значений модуля упругости, прочности и пластичности, достигаемый в этих сплавах, значительно расширяет сферу их применения.
Стремление получить Б с большей прочностью по сравнению с (и Б с пластичной матрицей) привело к созданию сплавов, упрочненных дисперсной фазой. Упрочнителями являются интерметаллические соединения, карбиды, нитриды, окислы. Механические свойства (главным образом прочностные) этих Б повышаются введением тонкодисперсной упрочняющей фазы. Наличие дисперсной фазы приводит к возникновению напряжений в бериллиевой матрице (в случае выделения из твердого раствора) или препятствует распространению скольжения (в случае образования интерметаллических соединений). Оба процесса повышают прочностные характеристики. Степень упрочнения зависит от количества и типа упрочняющей фазы, от ее связи с матрицей, от размера ее частиц и расстояния между ними. Промышленный , содержащий значительное количество окиси бериллия, является, по существу, дисперсионно-упрочненным сплавом. Разработаны Б, упрочнителем в которых служат бериллиды. Лучшими прочностными свойствами обладают сплавы систем - и -Со; сплавы - и - менее прочны, но более пластичны. При 400°С предел прочности сплава с 5% Со равен 430 Мн/м2, а с 3% - 410 Мн/м2. Данные по длительной прочности сплава с 1% приведены в табл. 2.
Табл. 2. - Длительная прочность сплавов с 1% в горячепрессованном состоянии
Температура испытания (°С)
|
Длительная прочность (Мн/м2)
|
10 ч
|
100 ч
|
1000 ч
|
540
|
82
|
69
|
0,6
|
650
|
62
|
52
|
0,4
|
730
|
41
|
30
|
0,2
|
815
|
24
|
18
|
0,1
|
900
|
9
|
7
|
0,05
|
Повышение прочностных свойств Б, упрочненных дисперсной фазой, сопровождается уменьшением пластичности, что значительно усложняет технологию изготовления изделии. Изделия и полуфабрикаты из Б изготовляют в основном методами порошковой металлургии, реже литьем. Высокопрочные дисперсионно-упрочненные Б получают обработкой горячепрессованных заготовок давлением в стальных оболочках при температурах 1010-1175°С. Изделия из Б: прутки, трубы, конусы, листы, профили и др. Важным достижением в области создания материалов на бериллиевой основе, способных работать длительное время при 1100-1550°С и короткое время при 1700°С, является разработка интерметаллических соединений с другими металлами. Основное направление в применении Б - конструкционные материалы для летательных аппаратов.
Лит.: Дарвин Дж., Баддери Дж., Бериллий, пер. с англ., М., 1962; Бериллий, под ред. Д. Уайтаи Д. Берка, пер. с англ., М., 1960; Conference internationale sur la metallurgiedu Beryllium, Grenoble, 17-20 mai 1965, ., 1966; The metallurgy of Beryllium. Proceedings of an International Conference organized by the Institute of Metals, London, 16-18 October, 1961, L., (1963) (Monograph and Report Series, № 28); Тугоплавкие металлические материалы для космической техники, пер. с англ., М., 1966.
В. Ф. Гогуля. |
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
|
|
Новости 21.11.2024 12:12:42
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
