Природні (in situ) композити: огляд
О. В. Мовчан, К. О. Чорноіваненко
Національна металургійна академія України, пр. Гагаріна, 4, 49600 Дніпро, Україна
Отримано 25.09.2020; остаточна версія — 29.01.2021 Завантажити PDF
Анотація
Представлено огляд робіт в області вивчення технологій одержання, закономірностей формування структури та властивостей природніх (in situ) композитів. Головною перевагою природніх (in situ) композитів є термодинамічна стабільність їхнього складу та когерентність (спряженість) ґратниць контактувальних фаз. Все це забезпечує композиту високий рівень фізико-механічних властивостей. Показано, що композиційні матеріяли цього типу утворюються в процесі спрямованих фазових перетворень, таких як евтектична кристалізація, евтектоїдний розпад тощо, що спричинено температурним ґрадієнтом, а також як наслідок дифузійної зміни складу. Сформульовано умови зростання природніх (in situ) композитів. В роботі розглянуто механізми зростання композиційних структур евтектичного типу. Вказано чинники, що впливають на морфологію структур евтектичного типу. Розглянуто технологічні прийоми, які уможливлюють одержання матеріялів з наперед заданими властивостями, в яких розмір, об’ємний вміст і просторове розташування фаз характерні для природніх (in situ) композитів. В роботі наведено велику кількість прикладів природніх (in situ) композитів: від легкотопких стопів на основі Bi та до тяжкотопких евтектик на основі Mo та W (Bi–MnBi, Cd–Zn, Al–Al3Ni, Al–Al4La, Al–Al10CaFe2, Al–Al9FeNi, Al–Al3Zr, Al–Al3Sc, Au–Co, Si–TaSi2, Cr–HfC, Cr–ZrC, Cr–NbC, Cr–NbC, Cr–TaC, Nb–Nb5Si3, Mo–ZrC, Mo–HfC, W–TiC, W–ZrC, W–HfC тощо). Розглянуто процеси й аспекти структуроутворення. Розглянуто вплив додаткового леґування на структуру та властивості композитних матеріялів евтектичного типу в подвійних системах, а також особливості структуроутворення потрійних колоній у композиті.
Ключові слова: композит, евтектика, спрямоване затвердіння, дифузійна зміна складу, структуроутворення.
Citation: O. V. Movchan and K. O. Chornoivanenko, In situ Composites: A Review, Progress in Physics of Metals, 22, No. 1: 58–77 (2021); doi: 10.15407/ufm.22.01.058