» » Металлокерамические жаропрочные сплавы
11.12.2014

Основу современных металлокерамических жаропрочных сплавов составляют тугоплавкие соединения.
Под тугоплавкими соединениями подразумевается особая группа веществ, которые представляют собой химические соединения металлов переходной группы с углеродом (карбиды), азотом (нитриды), бором (бориды), кремнием (силициды), водородом (гидриды).
Металлы переходной группы отличаются особым электронным строением — недостроенностью внешней электронной d-оболочки. К этим металлам относятся W, Mo, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Hf и ряд других.
Карбиды, нитриды и гидриды этих металлов представляют по своему строению так называемые фазы внедрения, т. е. они построены по типу твердых растворов внедрения, и имеют простые кристаллические (кубические или гексагональные) решетки. Многие бориды также относятся по своему строению к этой же категории.
Фазы внедрения образуются в том случае, если отношения атомного радиуса металла к атомному радиусу металлоида не превышает 0,59. В противном случае образуется типичное химическое соединение, имеющее сложную кристаллическую решетку. Типичным примером таких соединений являются силициды и многие бориды.
Для рассматриваемого класса веществ, и в особенности для фаз внедрения, характерны высокие температуры плавления, большая твердость, отсутствие пластичности при нормальной, а для многих соединений и при высокой температуре.
У подавляющего большинства тугоплавких соединений межатомная связь носит металлический характер, чем, в частности, обусловливается их металлический блеск, высокая теплопроводность и электропроводность. Вследствие этих свойств карбиды получили большое практическое применение. На основе ряда карбидов изготавливаются металлокерамические твердые сплавы. В связи с развитием реактивной техники (в частности, ракетостроения) большое значение приобретают и другие виды тугоплавких соединений, в особенности бориды, нитриды и их сочетания с силицидами.
Ввиду очень высоких температур плавления, которые достигают у многих тугоплавких соединений более 3000°, изделия из них изготовляются методами порошковой металлургии — горячим прессованием или же холодным прессованием с последующим спеканием при температурах, составляющих 65—75% от температуры плавления.