Металлические упрочнители (проволоки).

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 s_в = 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: