Металлические волокна

Для конструкционных композитов наиболее эффективными и экономичными (в некоторых случаях) являются металлические проволочные волокна. Так для композитов, предназначенных для работы при пониженных температурах, используют стальные и бериллиевые волокна, а при высоких температурах – вольфрамовые и молибденовые.

Проволочные волокна широко применяют для изготовления тонкой высокопрочной проволоки из коррозионно-стойких сталей с метастабильным в условиях холодной деформации аустенитом. Значительное упрочнение стальной проволоки достигается вследствие практически полного превращения аустенита в мартенсит, при оптимальных технологических режимах изготовления, в сочетании с наклепом при холодном деформировании. Дополнительное упрочнение возможно в результате отпуска проволоки.

Понижение прочности стальных проволок происходит в результате выдержки при температурах 650…670 К. Исключение составляет проволока из стали ВНС-9, сохраняющая свою прочность до температуры 780 К.

Для эксплуатации композитов при высоких температурах наиболее приемлемыми считают вольфрамовые волокна. Высокотемпературную прочность вольфрамовых волокон повышают за счет введения в вольфрам и его сплавы тугоплавких дисперсных частиц (карбидных и др.)

Увеличение длительной прочности обеспечивается нанесением тонких (до 12 мкм) барьерных покрытий, причем наиболее эффективным является покрытие из карбида гафния HfC, которое позволяет избежать рекристаллизации вольфрамовых волокон при температуре 1400 К в течение 1000 часов.

По сравнению с вольфрамовыми, молибденовые волокна незначительно уступают по прочностным и упругим характеристикам, а также по жаростойкости. Некоторые механические характеристики молибденовых и других типов металлических волокон приведены в таблице 1.3.7.

Таблица 1.7. Механические характеристики некоторых металлических волокон

Материал	Плотность кг/	Диаметр d, мкм	Модуль упругости , ГПа	Предельная деформация
Алюминий Бериллий Титан Кремний Сталь ВНС-9 Молибден и ванадий (+5 %) Вольфрам	2,7 1,85 4,5 2,5 7,8   - 19,3	- - - 100-300		0,29 1,1 0,55 1,0 3,5-3,8   1,8-2,0 3,3