Розмір шрифту: 

Одним з основних матеріалів для виготовлення виробів, стійких до різних видів механічного зносу, є кераміка на основі карбіду бору. Сполуки підсистеми B4C-TiB2-SiC широко застосовуються в якості абразивів, основи зносостійких матеріалів і конструкційної кераміки завдяки високим показникам твердості, модуля пружності, малому значенню температурного коефіцієнту лінійного розширення. Така кераміка має низьку тріщиностійкість, і досягненням оптимального балансу характеристик «твердість – тріщиностійкість» необхідно створити щільну кераміку з мінімальним розміром зерна.     Мікроструктура спрямовано закристалізованого композиту B4C-TiB2-SiC, одержаного у всьому дослідженому діапазоні швидкостей, представляє собою матрицю із карбіду кремнію та карбіду бору, включення із дибориду титану, які знаходяться переважно по границях зерен. Композити, вирощені при невеликих швидкостях кристалізації (2, 3, 4 мм/хв.) складаються переважно з рівновісних зерен дибориду титану, а вирощені при більших швидкостях кристалізації (6 мм/хв.) – з витягнутих у напрямку росту зерен дибориду титану. Значення інтегральної мікротвердості за Віккерсом досліджуваних сплавів практично не змінюються із збільшенням швидкості кристалізації. Тільки при максимальній швидкості вирощування 6 мм/хв спостерігалося зниження значень, що можна пояснити збільшенням кількості дефектів при вирощуванні на цій швидкості (рис. 1).     Дослідження тріщиностійкості (рис. 2) одержаних спрямовано закристалізованих композитів B4C-TiB2-SiC також показало практичну незмінність її значень із збільшенням швидкості кристалізації. Диборид титану виступає в даному композиті в ролі зміцнювача, оскільки тріщини під час навантаження розповсюджуються в основному по матриці із карбідів бору та кремнію, а зупиняються на включеннях TiB2.     Зменшення розміру і відстані між включеннями сприяє зменшенню критичного розміру зародкової тріщини, яка може утворитися при навантаженні. Зростає площа дотику між армувальною та матричною фазою і, відповідно, збільшується величина сили тертя, що забезпечує зчеплення фаз. Відповідно в процесі кристалізації із розплаву, який містить велику кількість газових включень, менша їх кількість захоплюється фронтом кристалізації і особливо границею розподілу між фазами композиту, що, як відомо, призводить до збільшення твердості.