Температура мартенситного
Т-»М-превращения в Zr02 может быть понижена до уровня комнатной
температуры за счет формирования ультрадисперсной структуры. Такие
материалы, практически полностью состоящие из T-Zr02 (ЦТП),
обладают уникально высокими прочностными характеристиками. В качестве
стабилизаторов в этих материалах используют добавки
Y203 (Y-ЦТП) или Се02 (Се-ЦТП). Одной из
основных проблем при их изготовлении является ингибирование роста
зерна при спекании или горячем прессовании, чтобы предотвратить
Т—>М-превращение при охлаждении. Для этой цели в ЦТП вводят
добавки, такие, как А1203 и Si02,
распределяющиеся по границам зерен и замедляющие их рост.
Дальнейшее повышение прочности
Y-ЦТП до уровня 2000...2400 МПа (при уровне трещиностойкости 3,5...6
МПа-м1/2) достигается введением в Y-ЦТП 5...30 %
(мол.) А1203. Однако введение
А1203 не устраняет проблему деградации прочности в
результате старения при температурах ~ 300 °С во влажной атмосфере. Более
того, в этой области температур материалы
Y-ЦТП—А1203 наиболее чувствительны к замедленному
разрушению при статической усталости. Микрорентгеноструктурным
анализом подтверждено, что причиной указанного является
Т-^М-превращение, наиболее интенсивно происходящее при 300...350
°С.
Стабилизация тетрагональной
модификации Zr02 диоксидом церия достигается в интервале
концентраций 12...20% (мол.) Се02. Преимуществом материала
Се-ЦТП по сравнению с материалами Y-ЦТП является значительно более высокая
стабильность первых. На рис. 3.17 приведена зависимость механических
свойств Се-ЦТП от содержания Се02.
В заключение можно отметить, что
трансформационно-упрочнен-ные материалы особенно перспек-„ ,
0 тивны для эксплуатации в области
fuc. J.17. Зависимость
механических
свойств Се-ЦТП от содержания Се02 относительно невысоких темпера-
(размер зерна, мкм: / - 0,5; 2-1) тур, но при больших нагрузках, чем