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 |
Дата добавления: 2019-12-09; просмотров: 828;