Технология производства композитных изделий

318 Глава 10. Краткие сведения о техлмогии металлических и углерод-углеродных композитов 10.1.4. Прямые методы получения МКМ Прямые методы заключаются либо в проведении направленного выделе­ ния второй фазы, либо в придании путем деформирования второй фазе волок­ нистого вида. Игольчатые выделения второй фазы в сплавах имеют высокую прочность, сравнимую с прочностью высокопрочных нитевидных кристаллов. Преимуществом прямых методов является совмещение в одной операции получения волокон и изготовления композиции. Недостатки прямых методов: - ограниченная объемная доля упрочняющей фазы и её зависимость от химического состава сплава; - малая производительность методов; - трудности обеспечения правильной геометрии волокна. Направленное эвтектоидное превращение. Волокна в сплаве могут образовываться в твердом состоянии при эвтекто- идном превращении и распаде пересыщенных твердых растворов. В сталях и других сплавах с эвтектоидным превращением возможно полу­ чение двухфазной структуры с мартенситнымн волокнами. Одним из путей по­ лучения такой структуры является метод неполной закалки. Доэвтектоидная сталь прокатывается при определенной температуре, при этом получается во­ локнистая структура аустенита в феррите. После закалки материала его структу­ ра состоит из феррита и мартенсита в виде волокон. Подобнад обработка углеро­ дистой стали (0,2% С) дает увеличение прочности с 430 МПа до 1050 МПа. Направленные эвтектическая кристаллизация и рост дендридов. Волокнистые структуры из расплава могут быть получены путем регули­ рования процесса затвердевания двумя способами; направленной кристаллиза­ цией эвтектики и направленным ростом дендридных кристаллов. Направленность кристаллизации может быть осуществлена: - путем медленного вытягивания тигля с расплавленньш металлом из на­ гретой зоны печи (лопатки турбин); - направленным отводом тепла; - путем зонной плавки; - методом полунепрерывного литья. При зонной плавке небольшую расплавленную зону перемещают вдоль за­ готовки, для чего используют электронно-лучевой или сосредоточенный ин­ дукционный нагрев. При получении волокнистых структур способом направленного роста кри­ сталлов основная трудность заключается в том, чтобы при первичной кристал­ лизации образующийся дендрит имел только одну ветвь. Преимуществом этого