Изменение модуля упругости

02-04-2024

Изменение модуля упругости, так же как и плотности материала, происходит почти линейно. Это свидетельствует о получении плотных материалов с объемной долей до 80 % TiN, когда при данных условиях горячего прессования (Т — 1800 °С; Р = 30 МПа) достижение плотности, близкой к теоретической, становится затруднительным. Следует отметить повышение трещиностойкости Ки, измеренной по методу индентирования поверхности, в широком интервале содержаний фаз: от дисперсного распределения нитрида титана в матрице из нитрида кремния к дисперсии нитрида кремния в нитриде титана. Это подтверждает тот факт, что введение второй фазы, как правило, положительно сказывается на эффективной энергии разрушения, Однако различие в характере распределения внутренних напряжений оказывает влияние на прочность материала. Если при растянутой частице и сжатой матрице трещина может зарождаться внутри частицы или на межфазной границе, то при частице, создающей растягивающие напряжения в окружающей матрице, характерным является третий вид зарождения трещины, который способствует снижению прочности материала.

В области низких содержаний TiN характерно повышение прочности материала относительно сиалоновой матрицы, зависящее от дисперсности частиц и равномерности их распределения. В то же время в области больших содержаний нитрида титана, приводящих к образованию непрерывного каркаса из этой фазы, прочность резко снижается.

Измерение твердости показывает некоторое ее повышение в области увеличения содержания TiN от 0 до 30 %, что обусловлено в основном изменением пластических свойств материала (критического напряжения сдвига). Как следует из кривых, гетеро- фазные материалы имеют большие напряжения течения, чем исходный сиалон, даже в случае добавления менее твердого нитрида титана, что связано с проявлениями дисперсного упрочнения.