Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Для металевої матриці найчастіше використовують алюміній, магній, титан, нікель, кобальт або сплави на їх основі. Армують МКМ високоміцними й високомодульними волокнами з бору, вуглецю, важкоплавких оксидів, карбідів, нітридів, а також волокнами зі сталі, берилію, вольфраму. З огляду на істотну відмінність властивостей матриці й волокон МКМ з однонапрямленими волокнами анізотропні і найміцніші вздовж волокон. Волокна за об'ємом займають в МКМ від 10 до 75 %, вони добре сприймають осьові навантаження. У зв'язку з цим орієнтація волокон повинна збігатись з напрямом найбільших напружень.
Для виготовленнл волоконних МКМ використовують рідкофазові (лиття) й твердофазові (деформування) процеси, порошкові технології тощо.
Застосування алюмінію та його сплавів марок АМц, АМг2,
АМг6, АДЗЗ, Д16, В95 та ін. для матриці пояснюється їх низькою ціною, малою густиною, доброю корозійною тривкістю.
Найпоширенішим серед МКМ є бороалюміній ВКА-1. За міцністю при кімнатній температурі він перевищує конструкційні сплави алюмінію вдвічі, а за жорсткістю — у 3,5 разу. Волокна бору, що займають у матеріалі ВКА-1 об'єм від 40 до 50 %, високоміцні (σв = 2800...3500 МПа). Їх недолік — підвищена крихкість і висока хімічна активність.
У МКМ алюміній-вуглецеві волокна поєднуються низька густина матриці та арматури з високою міцністю і жорсткістю волокон, внаслідок чого композит характеризується значними питомою міцністю та жорсткістю. Окрім цього, вуглецеві волокна добре проводять тепло й електричний струм. Міцність вуглецевих волокон становить 1500...3500 МПа і більше.
Армування алюмінієвих сплавів безперервними волокнами з таких важкоплавких матеріалів як бор, карбіди кремнію, оксиди алюмінію істотно підвищує жароміцність МКМ.
Із МКМ алюмінієвий сплав-волокна SіС виготовляють труби, фасонні деталі, танкові траки, поршні для двигуна автомобіля тощо.
МКМ алюмінієва матриця-металевий дріт характеризуються підвищеними міцністю, модулем пружності та втомною міцністю. Металевий дріт використовують у вигляді волокон і сітки. Звичайно застосовують дріт Ø 20...1500 мкм, з високовуглецевих або легованих сталей з межею міцності σв = 1800...3150 МПа. Сталевий дріт належить до найдешевших зміцнювачів.
Перспективним зміцнювальним компонентом є берилієвий дріт з високою питомою міцністю й жорсткістю. Межа міцності берилієвого дроту Ø 50 мкм становить σв — 1450 МПа, а густина — 1,84-103 кг/м3.
Зі сплавів алюмінію, армованих сталевим і берилієвим дротом, виготовляють деталі корпусів ракет й паливні баки літальних апаратів,
МКМ, матрицею яких є технічний магній чи його сплави, мають високу питому міцність, а також добру хімічну тривкість до більшості матеріалів волокон. Для армування матриці використовують волокна бору, вуглецю, оксиду алюмінію, карбіду кремнію, сталевий і титановий дроти.
Відомі також магнієві композити, армовані волокнами SiС, дротом на основі титану або танталу. Всім їм властива висока хімічна стабільність.
МКМ на основі магнію, армовані сталевим дротом, мають високу міцність.
З волоконних композитних матеріалів на основі магнію виготовляють деталі літаків, космічних апаратів і ядерних реакторів.
Композитні матеріали на основі титану та його сплавів зміцнюють волокнами зі сплавів берилію, вольфраму, молібдену, бору, карбіду кремнію та оксиду алюмінію. Їх перевагою над МКМ з алюмінієвою та магнієвою матрицями є вищі температури оксидації та корозійна тривкість. Серед недоліків МКМ з титановою матрицею — порівняно висока густина, вартість і технологічні труднощі, пов'язані з виготовленням виробів,
Найважливіші в техніці МКМ на основі сплаву титану з алюмінієм іванадієм {90 % Ті, 6 % А1, 4 % V), армовані волокнами бору, берилію, карбіду кремнію. Оскільки сплави титану навіть без армування характеризуються підвищеною питомою міцністю, головна мета армування — збільшення модуля пружності й підвищення температурного інтервалу експлуатації МКМ до 700...800 °С.
МКМ на основі нікелю мають вищу окалиностійкість і жароміцність порівняно зі спеціальними нікелевими окалиностійкими й жароміцними сплавами. Зміцнювачами МКМ на нікелевій основі можуть бути волокна вуглецю, оксиду й нітриду алюмінію, карбіду й нітриду кремнію, карбіду бору та дріт з тугоплавких металів.
Дата публикования: 2014-11-26; Прочитано: 371 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!