Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 2

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 22 No. 2 2020 141 MATERIAL SCIENCE увеличивается , соответственно время до разру - шения уменьшается , но в итоге увеличение сте - пени деформации составляет 1...2,7 %. Lin Z. и Mohamed F.A. [67] провели сравнение данных о ползучести композитного материала арми - рованного 15 % частицами карбида кремния (Al2009 /15SiC) при температурах в диапазоне 345...405 °C с данными о ползучести материала матрицы . Показано , что армированный материал более устойчив к ползучести во всем диапазоне приложенных напряжений . Анализ экспериментальных данных , прове - денных для композитов на основе чистого алю - миния [61, 62, 67], показал , что размер частиц упрочняющей фазы значительно влияет на со - противление ползучести . На рис . 2 приведено сравнение зависимости минимальной скорости деформации ползучести от прикладываемых на - пряжений для композитов с 10 %- м объемным содержанием SiC и разным размером частиц при 350 ° С . Так , для композитных материалов с размером частиц более 10 мкм нет существен - ной разницы в поведении при ползучести . Од - нако с уменьшением размеров частиц армирую - щей фазы композит увеличивает способность к сопротивлению ползучести , т . е . скорость ползу - чести уменьшается . Исследование влияния мор - фологии частиц армирующей фазы , проведен - ное Chawla N. с соавторами [23], показало , что композиты с упрочнением частицами SiC менее устойчивы к ползучести , чем композиты , дис - кретно упроченные короткими волокнами (« уса - ми ») SiC. Можно отметить , что по сравнению с коли - чеством и характеристиками армирующей фазы большее влияние на поведение при ползучести оказывает химический состав матричного спла - ва . Это связано с тем , что частицы или « усы » SiC являются в общем случае малоэффективны - ми барьерами для дислокационного движения . Поэтому механическая прочность композита при повышенных температурах в большей сте - пени зависит от прочности алюминиевой ма - трицы . Pandey A.B. с соавторами [65] показали , насколько меняется деформационное поведение алюмоматричного композитного материала при ползучести при добавлении в матрицу из чисто - го алюминия 4 %Mg. Такое большое содержание магния существенно повышает сопротивление ползучести . На рис . 3 по материалам работ [65, 72, 79] построен график , позволяющий сравнить зависимости минимальной скорости деформа - ции ползучести различных композитов , содер - жащих 10 % SiC, от прикладываемых напряже - ний при 400 ° С . В работе [65] в качестве матрицы использовался сплав Al c 4 % Mg, в [72] – сплав Al 2124 (1.2–1.8 % Mg), в [79] – Al 6061 (0,8– 1,2 % Mg). Как видно из графика , по мере уменьшения процентного содержания магния в матричном сплаве сопротивление ползучести уменьшается . В ряде работ рассматривается влияние техно - логии получения композитного материала и де - формационно - термической обработки , которые существенно влияют на деформационное по - ведение алюмоматричных композитов при пол - зучести . Так , композит ( исследования Č adek J. и его соавторов [89, 90]) на основе Al8009, ар - мированный частицами с размером 4.5 мкм SiC 15 % по объему , изготовленный по порошковой Рис . 2. Зависимость минимальной скорости дефор - мации ползучести от прикладываемых напряжений для композитов с 10 %- м объемным содержанием SiC и разным размером частиц при 350 ° С Fig. 2. Dependence of the minimum creep strain rate on applied stresses for composites with 10 vol. % of SiC and different particle sizes (1.7, 3.5, 10, 14.5, 20 and 45.9 μ m) at 350 ° С