фективної роботи в екстремальних умовах – великих динамічних навантаженнях, абразивного зношування в агресивному середовищі та при високих температурах.

Серед конструкційних високотемпературних матеріалів, що використовуються в якості конструкційних, можна виділити: суперсплави на основі нікелю і кобальту, а також інтерметаліди на основі алюмінію. Їхні робочі температури обмежуються 1000 °C. Ці матеріали вичерпують свої можливості, вище даної температури. Тому для того, щоб збільшити робочі температури, слід звернутися до інших систем сплавів, таких як кераміка і передові інтерметаліди, які б могли забезпечити вимоги щодо міцності та стійкості до окислення [1].

Одними з найбільш перспективних матеріалів являються сплави систем Мo-Si-B та Nb-Si-B, оскільки вони мають низьку питому вагу (порядку 6,1…7,2 г/см³), стійкі до окиснення в широкому інтервалі температур, за рахунок утворення на поверхні боросилікатного шару, дрібнодисперсну високощільну мікроструктуру. Сплав системи    Nb-Si-B володіє високими показниками мікротвердості при кімнатній температурі, тріщиностійкості (7,8…11,8 МПа*м^1/2), межі текучості та межі міцності на стиск при високих температурах 1200…1400 °С, так як мають температуру плавлення вище 1750 °С [2].

Також перспективною для розробки в даному напрямку може бути квазіпотрійна евтектика В₄С-TiB₂-SiC, що володіє рядом потрібних властивостей. Експериментальні дослідження мікромеханічних характеристик показали, що твердість за Вікерсом і тріщиностійкість одержаних спрямовано армованих композитів В₄С-ТіВ₂-SіС складають, відповідно, 33,3 ГПа і 6,5 МПа*м^1/2. Тріщиностійкість одержаного спрямовано закристалізованого сплаву В₄С-ТіВ₂-SіС перевищує тріщиностійкість чистого карбіду бору та спрямовано закристалізованого евтектичного сплаву В₄С-ТіВ₂, вирощеного у подібних умовах [3].

Особливістю матеріалу, що має лягти в основу деталей для високотемпературних застосувань має бути стійкість до високих температур, оскільки паливо при виході із камери згоряння має температуру вище 1000 °С.

Оскільки вони також піддаються механічним навантаженням, зв'язаним з швидкістю руху реактивного струменя та розширенням палива при згорянні, то мають володіти і достатнім рівнем міцності. Розширення застосування даної евтектичної системи є дуже перспективним для вирішення ряду технічних проблем. Зменшення ваги транспортних засобів (автомобілів, літаків, поїздів тощо), а також підвищення робочих температур двигунів, підвищить ефективність використання палива. Нові показники потужності сприяють розробці конструкційних матеріалів з низькою щільністю, а також матеріалів, які мають високі показники термостійкості для використання в компонентах двигунів. Крім того, існує необхідність пошуку нових економічно вигідних джерел енергії і ефективнішого використання наявних. Матеріали, безсумнівно, грають значну роль у цих розробках. Для забезпечення життєздатності нових розробок, технологія їх виробництва має бути дешевшою за наявну, і не поступатися по ефективності попередникам.

Література:

1. Lange A., Heilmaier M., Sossamann T. A., Perepezko J. H. Oxidation behavior of pack-cemented Si–B oxidation protection coatings for Mo–Si–B alloys at 1300 °C // Surface and Coatings Technology. – 2015. – V. 266. – P. 57-63.

2. Троснікова І.Ю., Лобода П.І., Івашура О.О. Вплив хімічного складу на структуру та механічні властивості сплавів системи Nb-Si-B // Металознавство та обробка металів. – 2016. – №4. – С. 31-35.

3. Богомол Ю.І., Лобода П.І., Головенько Я.Б. Структура та властивості квазіпотрійних спрямовано армованих композитів системи В₄С-TiB₂-SiC // Металознавство та обробка металів. – 2015. – № 2.– С.37-42.