Структура и прочность композиционной керамики TiB₂–CrB₂ И TiB₂–W₂B₅, полученной методом горячего прессования

Abstract

У роботі проведене дослідження структури композиційної кераміки TiB₂-CrB₂ , TiB₂-W₂B₅ і проаналізован зв'язок структури з твердістю та міцністю. Встановлено, що: 1) у квазібінарних системах Ti₂-W₂B₅ і TiB₂-CrB₂, при утворенні твердого розчину домінантною структурою є TiB₂- фаза; 2) анізотропна зміна періодів а та с при утворенні твердого розчину (Ti,W)B₂ може бути викликана конкуруючим впливом розчинених атомів вольфраму і надлишкової концентрації атомів бора; 3) підвищення температури гарячого пресування, що приводить до формування однофазних твердих розчинів, хоча і сприяє одержанню більш щільних керамічних матеріалів, але не забезпечує оптимізації їх прочностних характеристик.

В работе проведено исследование структуры композиционной керамики TiB₂-CrB₂ , TiB₂-W₂B₅ и проанализирована связь структуры с твердостью и прочностью. Установлено, что: 1) в квазибинарных системах TiB₂-W₂B₅ и TiB₂-CrB₂, при образовании твердого раствора доминантной структурой является TiB₂- фаза; 2) анизотропное изменение периодов а и с при образовании твердого раствора (Ti,W)B₂ может быть вызвано конкурирующим влиянием растворенных атомов вольфрама и избыточной концентрации атомов бора; 3) повышение температуры горячего прессования, приводящее к формированию однофазных твердых растворов, хотя и способствует получению более плотных керамических материалов, но не обеспечивает оптимизации их прочностных характеристик.

Structure of composite ceramic TiB₂-CrB₂ and TiB₂-W₂B₅ were investigated and structure dependencies of their hardness and strength were analyzed in the work. It was found that 1) in quasi-binar systems TiB₂-W₂B₅ and TiB₂-CrB₂, the predominant phase has TiB₂- structure under solid solution occurrence; 2)variation of anisotropic lattice parameter a and c under solid solution (Ti,W)B₂ occurrence may be caused by competing influence between tungsten atoms and the excess of boron atoms in solid solution; 3) increasing temperature of hot pressing leading to formation of single-phase solid solutions resulted in more dense ceramic materials, but did not provides optimal strength properties.