Из металлических упрочнителей широко применяют стальную проволоку, которая является наиболее дешевым и технологическим упрочнителем. В настоящее время в основном используют проволоку из коррозионно-стойких сталей аустенитного, аустенитно-мартенситного и мартенситного классов. Высокая степень пластической деформации при получении проволоки обусловливает большую плотность структурных дефектов и высокие прочностные характеристики. Например, проволока из стали 18Х15Н5АМ3 диаметром 0,16…0,3 мм имеет sв = 3500…4000 МПа. Высокая температура рекристаллизации обеспечивает стальной проволоке сохранение прочности при температуре до 500 °С, особенно из сталей аустенитного класса.
При изготовлении КМ с алюминиевой матрицей, армированной стальной проволокой, температура не должна превышать 550 °C во избежание активного взаимодействия между компонентами. КМ получают сваркой взрывом, прокаткой в вакууме, диффузионным спеканием. Для надежного сцепления компонентов при использовании твердофазных методов необходимо обновление контактных поверхностей, разрушение оксидных пленок.
|
|
Более высокой жаропрочностью обладает проволока из тугоплавких металлов (Mo, W, Ta). Высокие прочностные свойства такой проволоки сохраняются до 1200…1500 °C, и поэтому ее применяют для армирования жаропрочных матриц.
Для повышения длительной прочности на поверхность проволоки наносят методом напыления тонкие (4…12 мкм) барьерные покрытия, например, из карбидов титана и гафния, оксидов алюминия и гафния. Это увеличивает рабочие температуры и срок службы жаропрочных сплавов. Недостатком наполнителя из тугоплавких металлов является их высокая плотность.
Малой плотностью и большой удельной прочностью обладает проволока из бериллия. Механические свойства проволоки сильно зависят от качества ее поверхности. Бериллиевую проволоку получают выдавливанием из литой или порошковой заготовки, заключенной в оболочку. Лучшим материалом оболочки является никель. После волочения оболочку с проволоки удаляют и для улучшения поверхности проволоку подвергают электрохимическому полированию. При волочении проволоки, предназначенной для получения КМ, в качестве оболочки используют материал матрицы, и в этом случае отпадает операция травления и полирования.
Для армирования матриц, обладающих малой плотностью, т.е. на алюминиевой, магниевой или титановой основах целесообразно применять бериллиевую проволоку, у которой температура рекристаллизации 700 °С, что является ценным свойством.
3.2. Неметаллические упрочнители: