53. Технология получения композиционных материалов твердофазными методами.

В твердофазных методах получения КМ материал матрицы имеет вид порошка, фольги, листов, ленты; волокна могут быть непрерывные, дискретные, в виде ткани и жгутов. Для получения КМ используют высокопроизводительные процессы обработки давлением: прокатку (теплую или горячую), прессование в пресс-формах с обогреваемыми плитами, динамическое горячее прессование, горячее прессование, экструзию, взрывное компактирование, диффузионную сварку. В качестве исходных заготовок для обработки в твердой фазе могут использоваться КМ, полученные литьем или методом осаждения-напыления.

«Горячим» прессованием (прессованием с нагревом) получают КММ, исходным материалом матрицы которых служат фольги, ленты, листы и другие металлические полуфабрикаты. Их и армирующие элементы (проволоку, керамические, угольные или другие волокна) в определенном порядке укладывают на плиту пресса или в форму а затем прессуют при нагревании на воздухе или в инертной атмосфере.

Методом прокатки перерабатывают те же компоненты, что и прессованием. Процесс, осуществляемый при температурах Т = (0,7…0,9) Т_пл (где Т_пл – температура плавления матрицы), в отличие от прессования является полунепрерывным или непрерывным. Для предупреждения разрушения волокон при больших степенях обжатия применяют поперечную прокатку заготовки. Готовые изделия имеют вид лент, листов, балок.

Метод совместной вытяжки заключается в следующем. В заготовке из матричного металла высверливают отверстия, в которые вставляют армирующие прутки или проволоку. Заготовку нагревают и производят ее обжатие и волочение, которое завершают отжигом.

Методом экструзии изготавливают изделия в виде прутков или труб, армированных непрерывными и дискретными волокнами. Исходным материалом матрицы являются металлические порошки, которые перерабатываются экструзией с нагревом или без него.

Высокоскоростную сварку листовых КММ осуществляют методами диффузионной сварки и взрывом. В первом случае заготовки в виде чередующихся слоев фольги и волокон из тугоплавких металлов обрабатывают на машинах диффузионной сварки.Во втором – для соединения компонентов используют энергию взрыва, генерирующего при соударении листов кумулятивную струю металла, которая сваривает листы.

54.Технология изготовления дисперсно-упрочненных композиционных материалов.

Дисперсно-упрочненные КМ относятся к классу порошковых КМ. Порошковые композиты формируют методами порошковой металлургии, которые включают операции прессования заготовки из порошковых компонентов и ее спекания.

Методы получения дисперсно-упрочненных КМ: механическое и химическое смешивание порошков, механическое легирование.

Смешиванием получают порошковые смеси, содержащие матричные и дисперсные упрочняющие частицы, которые подвергают прессованию в металлических пресс-формах, изо- и гидростатическому прессованию или прокатке. Высокоплотные изделия получают спеканием при нагреве до (0,7.. .0,9) Т и выдержке в защитной атмосфере или вакууме. Возможно совмещение процесса прессования и спекания (горячее прессование), а также горячая экструзия и прокатка.

Горячее прессование осуществляют при нагреве до (0,5.. .0,8) Т_пл матричного материала.

Горячая экструзия позволяет получить беспористую деталь при давлении 1000... 1400 МПа.

Горячую прокатку ведут с обжатием за проход 10...15 % при суммарном обжатии 40...60 %.

Дисперсно-упрочненные КМ применяют для изготовления изделий, работающих в условиях повышенных температур.