Керметы, полученные методом пропитки   

   Метод просочення дозволяє виготовляти композиції з різних речовин, сполучаючи в одному матеріалі метал з керамікою, полімерами, графітом і іншими матеріалами й варіюючи в широких межах експлуатаційні характеристики виробів.

   Кермети (кераміко-металеві матеріали) — матеріали, що представляють собою композиції однієї або декількох керамічних фаз із металами. Керамічну фазу в керметах звичайно становлять порошки оксидів, карбідів, нітридів і інших тугоплавких з’єднань. Уважається, що об’ємна частка кераміки в керметах може змінюватися від 0,15 до 0,85. Кермети класифікують по природі керамічної тридцятимільйонної (оксидні, карбідні, нітридні, боридні) і по застосуванню (жароміцні, зносостійкі, високовогнетривкі, корозійностійкі й ін.).

   Мікроструктура керметів може являти собою керамічну матрицю, усередині якої розташовані металеві включення; металеву матрицю з ізольованими між собою керамічними частками; два рівноправних каркаси з металу й кераміки й статистичну суміш керамічних і металевих часток. Вибір тієї або іншої структури диктується призначенням матеріалу й технологією його одержання.

   Кермети виготовляють методами порошкової металургії – порошковим і твердофазним спіканням, жидкофазним спіканням, пропиткой, екструзією, гарячим пресуванням, прокаткою й ін.

   Виготовлення керметів методом просочення використовують рідше, ніж жидкофазне спікання. Це пов’язане з тим, що в більшості випадків прагнуть одержати структуру кермету, при якій кожна частка карбіду оточена шаром металу, щоб забезпечити підвищені показники ударної в’язкості й тріщиностійкості, а таку структуру легше одержати жидкофазним спіканням, чим просоченням. Проте, у ряді випадків доцільно використовувати метод просочення, що дозволяє одержувати вироби складної форми із практично нульовою пористістю, регулювати час контактування тугоплавкого з’єднання з рідким металом (сплавом) і придатний для випуску деталей більших серій.

   Працездатність кермету контролюється як властивостями його тридцятимільйонною і їхньою відносною концентрацією, так і міцністю їхнього зв’язку, а також структурою тугоплавкого каркаса, що формується на стадії попереднього спікання під просочення. На цій стадії необхідно забезпечити необхідну пористість, певен розмір пор і зерен, а також міцність самого каркаса.

   Одним з найбільш важливих моментів у регулюванні властивостей керметів є керування міжфазним взаємодією. Оптимальним у змісті забезпечення міцності є термодинамічно рівноважна адгезія між фазами.

   Теоретичні оцінки й накопичений експериментальний досвід по міжфазному взаємодії дозволяють установити правила вибору металевих матриць для керметів. У керметах, що містить оксиди, металева тридцятилітній повинна мати менша спорідненість до кисню, чим метал оксиду, або утворювати оксиди, ізоморфні основний оксидної тридцятимільйонного кермету (наприклад, оксид алюмінію — хром). У керметах на основі карбідів рекомендується як металева фаза застосовувати метали, які не утворять карбідів. Металеве зв’язування нітридних керметів не повинна утворювати стійких нітридів, а силіцидних — не повинна взаємодіяти із кремнієм, оскільки останній у силіцидах має практично таку ж активність, як у вільному стані.

   Міцність зв’язку на міжфазной границі можна регулювати в широких межах при одержанні керметів за рахунок введення в розплавлений метал адгезіоно-активних добавок.

   Кермети типу метал — тугоплавке з’єднання використовують у якості фрикційних, антифрикційних, конструкційних, вогнетривких, зносостійких, ерозионостійких і абразивних матеріалів. Розглянемо деякі кермети, одержувані просоченням карбідних каркасів металевими розплавами.