Деформация эвтектических композитов систем LaB$_{6}$–TiB$_{2}$ (ZrB$_{2}$)

О. П. Карасевская$^{1,2}$, Т. А. Соловьева$^{2}$, Ю. И. Богомол$^{2}$, П. И. Лобода$^{2}$, К. Абрамов$^{2}$

$^{1}$Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^{2}$Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», просп. Победы, 37, 03056 Киев, Украина

Получена: 09.10.2018; окончательный вариант - 12.05.2019. Скачать: PDF

В работе проанализированы закономерности деформации эвтектических композитов систем LaB$_{6}$–TiB$_{2}$ (ZrB$_{2}$) с волокнистым типом упрочняющей фазы в температурной области 600–1600°C. Проанализированы механизмы деформации с изменением температуры. Низкотемпературный механизм деформации связан с движением дислокаций в плоскостях с максимальной ретикулярной плотностью и прочность композита в этом случае определяется приведёнными сдвиговыми напряжениями в первичной системе скольжения, вторичные системы скольжения и волокна не вовлекаются в деформацию, материал разрушается хрупко. В области высокотемпературного механизма деформации в композитах LaB$_{6}$–TiB$_{2}$ (ZrB$_{2}$) наблюдаются пластичность, субструктурное упрочнение в матрице, вязкое разрушение, а в волокнах растёт плотность дислокаций и формируется субструктура. Температура перехода от низкотемпературной деформации к высокотемпературной определяется несоответствием на межфазной границе матрица–волокно и для композита LaB$_{6}$–TiB$_{2}$ наступает в области $\sim$1400°C при несоответствии $\sim$1–2%, а в композите LaB$_{6}$–ZrB$_{2}$ при более низкой температуре $\sim$1000°C при несоответствии $\sim$3–4%.

Ключевые слова: эвтектические композиты, механизмы деформации, приведённые напряжения, несоответствие.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v41/i07/0897.html

PACS: 62.20.F-, 62.20.M-, 81.05.Ni, 81.30.-t, 81.40.Lm


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. P. I. Loboda, Powder Metall. Met. Ceram., 39, Iss. 9–10: 480 (2000). Crossref
  2. I. Bogomol and P. Loboda, MAX Phases and Ultra-High Temperature Ceramics for Extreme Environments (Eds. I. M. Low, Ch. Hu and Y. Sakka) (IGI Global, USA: 2013), vol. 10, p. 303. Crossref
  3. П. І. Лобода, Фізико-хімічні основи створення нових боридних матеріалів для електронної техніки і розробка керамічних катодних вузлів з підвищеною ефективністю (Дис. … д-ра техн. наук) (Київ: Національний технічний ун-т України «Київський політехнічний ін-т»: 2004).
  4. Д. Д. Несмелов, С. С. Орданьян, Cб. тр. научного семинара «Актуальные проблемы технологии производства современных керамических материалов» (Окт., 2015), с. 194.
  5. Д. А. Закарян, Доповіді НАН України, № 12: 86 (2014).
  6. I. Bogomol, T. Nishimura, O. Vasylkiv, Y. Sakka, and P. Loboda. J. Alloys Compd., 505, Iss. 1: 130 (2010). Crossref
  7. H. Deng, E. C. Dickey, Y. Paderno, V. Paderno, V. Filippov, and A. Sayir, J. Mater. Sci., 39, Iss. 19: 5987 (2004). Crossref
  8. Yu. Paderno, V. Paderno, and V. Filippov, Japan Sci. Soc., No. 10: 190 (1994).
  9. Ceramic Matrix Composites: Fiber Reinforced Ceramics and Their Applications (Ed. W. Krenkel) (WILEY-VCH Velag GmbH and Co.KGaA: 2008), vol. 6, p. 141. Crossref
  10. S. Seshan, A. Guruprasad, M. Prabha, and A. Sudhakar, J. Indian Inst. Sci., 76: 1 (1996).
  11. Yu. Paderno, V. Paderno, and V. Filippov, AIP Conference Proceedings, 231: 561 (1991). Crossref
  12. I. Bogomol, T. Nishimura, O. Vasylkiv, Y. Sakka, and P. Loboda, J. Alloys Compd., 485, Iss. 1–2: 677 (2009). Crossref
  13. R. Berner and H. Kronmüller, Plastische Verfopmung von Einkristallen (Springer: Berlin, Heidelberg: 1965). Crossref
  14. Р. Хоникомб, Пластическая деформация металлов (Москва: Мир: 1972).
  15. Ж. П. Пуарье, Высокотемпературная пластичность кристаллических тел (Москва: Металлургия: 1982).
  16. Ж. Фридель, Дислокации (Москва: Мир: 1967).
  17. А. Х. Коттрелл, Дислокации и пластическое течение материалов (Москва: Металлургиздат: 1958).
  18. Е. В. Панин, Ю. В. Гриняев, Т. Ф. Елсукова, А. Г. Иванчин, Изв. вузов, Физика, 25, № 6: 5 (1982). Crossref
  19. E. Tenckhoff, J. ASTM Int., 2, Iss. 4: 1 (2005). Crossref
  20. T. O. Soloviova, O. P. Karasevska, J. Vleugels, and P. I. Loboda, J. Alloys Compd., 729: 749 (2017). Crossref
  21. П. І. Лобода, О. П. Карасевська, Т. О. Соловйова, Металофіз. новітні технол., 38, № 9: 1249 (2016). Crossref
  22. А. И. Самойлов, P. M. Назаркин, Н. В. Петрушин, Н. С. Моисеева, Металлы, № 3: 71 (2011). Crossref
  23. Е. Н. Каблов, И. Л. Светлов, Н. В. Петрушин, Материаловедение, № 4: 32 (1997).
  24. Е. Н. Каблов, И. Л. Светлов, Н. В. Петрушин, Материаловедение, № 5: 14 (1997).