ная растворимость в жидком
состоянии при достаточном перегреве расплава и ограниченная (низкая)
взаимная растворимость в твердом состоянии, зародыши тугоплавкой
упрочняющей фазы (карбид, борид) образуются уже в расплаве более
легкоплавкой матрицы: А1-, Ni-, Ti-сплавы или сплавы на основе
Ni3Al-, NiAl-, Ti3Al-,
TiAl-интерметаллидов.
Процесс получения in-situ таких
композитов разработан в Martin Marietta Lab. (MML). В США кроме MML эти
работы ведутся в GE Aircraft Engines (Cincinnati), INCO Alloys
International (Washington), а также в NASA Lewis Res. Center
(Cleveland), Texas Instruments Auleboro (MA) и др. В Японии эти работы
ведутся в Mitsubishi Materials Corporation. Эти процессы являются в
определенной мере аналогами (вариантами) разработанного в СССР процесса
самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС),
протекающего в жидкотвердой фазе, развитого позднее как дешевый
процесс получения порошков заданного состава или деталей из ИМ, в том
числе легированных упрочняющими фазами. Наибольшую известность получили
созданные этими методами композиты с матрицей из NiAl или TiAl, содержащие
от ~ 2 до ~ 60 % (об.) дисперсных частиц TiB2, HfB2,
HfC. Размеры изолированных частиц указанных фаз, находящихся,
согласно диаграммам состояния, в равновесии с моноалюминидом, зависят от
объемной доли фазы и схемы процесса (последовательности, способа
введения и скорости нагрева при PC). Так, изолированные частицы
TiB2 в (у-Т1А1)-матрице получаются размером до 1...10 мкм
при объемной доле 15...60 %.
Измельчение частиц, образующихся
in-situ, достигается по технологии быстрого затвердевания расплава
ИМ—MeyXz
на вращающемся молибденовом барабане. Из вытянутых чешуек
размером 20...50 мкм получают порошки дисперсностью 40 мкм, после
чего композиты с 2 % TiB2 с TiAl-, NiAl- или другой матрицей
экструдируют при 1150 °С (вытяжка при экструзии 16:1), а композиты с
HfB2 подвергают ГИП при 1230 °С, 4 ч и давлении р =
207 МПа. После ковки при 1260 °С с обжатием 65 % образцы
имеют равноосные зерна размером ~ 2 мкм с равномерно распределенными
частицами TiB2 кубической формы размером ~ 30 нм, а в композите
с 2 % HfC размер зерна составляет ~5 мкм, причем расположенные
преимущественно по границам зерен частицы HfC имеют размер 60...90нм.
Вклад TiB2 с повышением температуры снижается, HfB2
более устойчив.
Изучение свойств композитов этого
типа показало, что с увеличением объемной доли вводимой фазы, например до
20...30 % TiB? в NiAl, плот-ность композита понижается до ~ 5,5
г/см , модуль упругости при всех
