2. Матрицы на основе магния

Магниевые сплавы отличаются малой плотностью, высокой удельной прочностью, способностью поглощать энергию удара и вибрационных колебаний, хорошей обрабатываемостью резанием. Большим преимуществом магниевых сплавов как матрицы КМ является то, что они практически не реагируют с основными классами армирующих волокон. Для изготовления КМ с магниевой матрицей используют технический магний, сплавы МЛ 12, ИМВ2, AZ31B, AZ33, AZ92, LA141A, ZK60A и др. Магниевые сплавы обладают пониженной коррозионной стойкостью однако при надлежащей защите изделия из магниевых сплавов могут надежно эксплуатироваться во всех климатических условиях и неагрессивных по отношению к магнию средах.

3. Матрицы на основе титана

По комплексу физико-механических свойств (высокие прочность, удельная прочность и коррозионная стойкость, нехладноломкость, немагнитность) титан является одним из наиболее перспективных легких материалов для авиационной и космической техники. Армирование титана и его сплавов высокомодульными волокнами производится главным образом с целью повышения жесткости. Для изготовления КМ с титановой матрицей используются преимущественно технический титан марок ВТ 1-0, ВТ 1-00, ТЧ75А и сплавы ВТ6С, ВТ22, IMI318A, Ti-5621S, B120VCA, бета-III и др. в виде фольги или порошка.

Прочность изделий из порошков сплавов на основе титана близка к прочности листовых титановых сплавов, полученных плавкой. Титан обладает низкой плотностью, относительно малыми тепло- и электропроводностью (соответственно в 16 и 25 раз меньшей, чем медь), невысоким коэффициентом теплового расширения. Это один из самых коррозионно-стойких материалов, что связано с образованием на его поверхности пассивной оксидной пленки. Титан и титановые сплавы удовлетворительно обрабатываются резанием, поддаются газовой и аргонодуговой сварке.

4. Матрицы на основе меди

Медь и медные сплавы обладают высокими тепло- и электропроводностью, значительной коррозионной стойкостью, хорошо обрабатываются давлением и широко используются в различных областях промышленности. К недостаткам медных сплавов относятся их низкие прочностные свойства при повышенных температурах. С целью улучшения высокотемпературных прочностных свойств медь армируют волокнами вольфрама, железа, графита и др. Из меди готовят проволоку, прутки, листы, полосы, ленты, фольгу, трубы, профили.

5. Матрицы на основе никеля

Никель и никелевые сплавы, используемые как матрицы КМ, выпускаются в виде листов, лент и порошков. Технически чистый никель можно использовать при получении КМ, армированных проволоками тугоплавких металлов, керамическими волокнами, УВ, методами, предотвращающими взаимодействие волокон и матрицы. Однако жаростойкость КМ на основе технического никеля низка. Более широко применяются КМ на основе окалиностойких и жаропрочных никелевых сплавов.

Окалиностойкие сплавы системы Ni-Cr обладают повышенной стойкостью против разрушения поверхности в газовых средах при нагреве выше температуры 823 К и при небольших нагрузках. Присутствие значительного количества хрома (19 - 30 %) повышает сопротивление окислению, а добавки вольфрама, молибдена, алюминия и титана увеличивают жаропрочность и термическую стойкость.

Жаропрочные деформируемые сплавы сочетают существенную окалиностойкость со способностью работать в нагруженном состоянии при высоких температурах. Повышенные длительная прочность, сопротивление ползучести и усталости достигаются в этих сплавах за счет введения титана и алюминия, образующих дисперсные упрочняющие фазы, а также за счет легирования тугоплавкими элементами (вольфрамом, молибденом, ниобием), упрочняющими твердый никелевый (и малыми добавками бора, церия и других элементов, увеличивающих стабильность межзеренных границ)

Матрицы КМ на никелевой основе должны быть совместимы с материалом армирующих волокон, прочными при высоких температурах, пластичными, обладать сопротивлением высокотемпературной коррозии. Наилучшей совместимость с вольфрамовой проволокой при температурах 1273 - 1473 К обладает сплав ХН60ВТ.

Окалиностойкие никелевые сплавы хорошо деформируются в холодном и горячем состоянии. Жаропрочные деформируемые сплавы обрабатываются методами пластической деформации при нагревании. Для получения КМ на основе окалиностойких сплавов используются заготовки типа «сэндвич», состоящие из чередующихся тонких матричных листов и слоев армирующих волокон, которые уплотняют методами пластической деформации (динамическое горячее прессование, диффузионная сварка, прокатка и др.).

Жаропрочные деформируемые никелевые сплавы выпускают в отливок, поковок или проката. Их армируют волокнами с помощью жидкофазных методов (литья, вакуумного всасывания), прокаткой либо способами порошковой металлургии. Литейные жаропрочные сплавы выпуск виде отливок, выплавляемых поимущественно в вакууме методами и индукционной, дуговой, электроннолучевой и плазменной плавок. КМ и изготавливают жидкофазными методами и методами порошковой металлургии. Окалиностойкие никелевые сплавы хорошо свариваются различными видами сварки с применением присадочного материала того же состава. Прочность сварного соединения достигает 70- 100 % прочности свариваемого материала. Жаропрочные дисперсионно-твердеющие сплавы склонностью к образованию при сварке трещин, поэтому перед сваркой их необходимо закаливать на твердый раствор, а после сварки сварное соединение подвергать термической обработке.