Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Карбиды и интерметаллиды

14.11.2018

К веществам с ковалентно-металлической связью относят соединения типа переходный металл — неметалл (карбиды, нитриды, бориды и др.), а также соединения типа металл — металл, т. е. интерметаллиды.

Карбиды переходных металлов, такие как WC, TiC, VC, NbC, отличаются высокой твердостью. Их получают различными способами из металлов и углерода: путем синтеза, науглероживания, спекания и т. п. Эти карбиды имеют очень ограниченное применение в качестве самостоятельных конструкционных материалов (детали реактивных двигателей). Чаще карбиды используют как наполнитель в композиционных материалах. Например, твердые сплавы, применяемые в качестве быстрорежущего материала при механической обработке заготовок, состоят на 80...90 % из карбидов, соединенных кобальтовой матрицей.

Наиболее широко карбиды применяют как инструментальный материал. На их основе изготовляют твердые сплавы, получаемые методом порошковой металлургии — спеканием порошков карбидов с кобальтовой составляющей. Такие сплавы выпускают в виде пластин различной формы, которыми оснащают инструменты. Эти материалы относятся к композиционным, к группе металлокерамика.

Интерметаллиды (интерметаллические соединения) в последние десятилетия все шире используют в качестве конструкционных материалов. Практическое применение находят материалы с более высокой жаропрочностью, чем сплавы (например, алюминиды — соединения металлов с алюминием). К ним относятся алюминиды титана и никеля (Ti3Al, TiAl, Ni3Аl, NiAl), которые получают из порошков по технологии порошковой металлургии, а также по традиционной технологии производства конструкционных материалов. Металлическая составляющая связи в интерметаллидах обеспечивает этим материалам деформируемость, теплопроводность и другие «металлические» свойства, а ковалентная составляющая как более сильная — более высокую жаропрочность. В то же время большой вклад именно ковалентной составляющей в общую межатомную связь обусловливает хрупкость интерметаллидов при комнатной температуре. Устранять хрупкость удается путем специального легирования, снижающего долю ковалентной составляющей, либо с помощью различных вариантов технологии изготовления.

Применение в машиностроении материалов с тем или иным типом связи определяется многими факторами: доступностью исходного сырья, трудоемкостью получения заготовок и деталей, многообразием возможностей изменения свойств материалов. Металлы и сплавы на их основе вследствие благоприятного сочетания технологических, механических, химических и физических свойств широко используются в машиностроительной отрасли (рис. 2.7).

Наиболее применяемыми конструкционными материалами являются сплавы на основе железа — стали и чугуны. Стали, например, составляют не менее 60 % сплавов, из которых изготовляют детали и конструкции в машиностроении, далее следуют сплавы алюминия и меди. В число конструкционных сплавов, применяемых в машиностроении, входят сплавы титана, никеля, олова, свинца, хрома и др.

В качестве инструментальных материалов используют такие сплавы, как стали, материалы на основе керамики и металлокерамики; в прокатном производстве валки изготавливают также из чугунов.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: