49. Металлические матрицы км.

Создание КМ на металлической матрице преследует цель устранить такие основные недостатки металлов, как большая плотность, низкая рабочая температура эксплуатации и низкая вязкость разрушения. В качестве матрицы КМ наиболее широкое применение получили легкие и жаропрочные металлы и сплавы. Легкие металлы и сплавы позволяют получать максимальное значение удельной прочности КМ на их основе, особенно в сочетании с низкоплотными волокнами.

Это обеспечивает максимальное уменьшение материалоемкости деталей машин, что приобретает особую важность применительно к транспортным средствам.

Их легких металлов алюминий получил наиболее широкое применение, что обусловлено наряду с ценным комплексом свойств его большими природными ресурсами. Достоинства алюминия- низкая плотность,высокая коррозионная стойкость, низкая температура плавления и высокая пластичность. Недостатком алюминия- его низкая прочность. Поэтому при использовании в качестве матрицы КМ алюминий применяют преимущественно в виде сплавов с другими элементами.

Титановые сплавы обладают максимальной удельной прочностью по сравнению со сплавами на основе других металлов.

Титана и его сплавы армируют волокнами тугоплавких соединений. Однако широкому использованию титановой матрицы препятствуют технологические трудности введения наполнителя в матрицу.

Жаропрочные сплавы используют для изготовления ответственных деталей, работающих под нагрузкой при рабочих температурах выше 700 °С. Наибольшее развитие получили жаропрочные сплавы на основе никеля. Путем сложного легирования никелевых жаропрочных сплавов удается повысить их рабочие температуры до 1100 °С. Армирование их углеродным волокном позволяет повысить жаропрочность материала еще на 150...200°С.

Пластичность жаропрочных сплавов вполне достаточна для передачи нагрузки на армирующую матрицу волокна, но недостаточна для проведения процессов совместной пластической деформации с волокном. Поэтому КМ на их основе изготовляют преимущественно жидкофазными методами, т.е. процессами литья, пропитки и др.

Наряду с легкими и жаропрочными металлами и сплавами для создания КМ используют металлы и другого назначения.