Способ получения листового армированного композиционного материала
Использование: для получения композиционных материалов, армируемых волокнами . Сущность изобретения: в способе получения листового армированного композиционного материала, включающем подготовку поверхностей армирующего материала и обкладок, сборку их в пакет, лист армирующего материала покрывают с двух сторон обкладками и прокатывают полученный пакет за один проход с обжатием 70-80%, при этом толщину листа обкладки выбирают равной 1-3 толщинам листа армирующего материала, а предел прочности материала обкладок - 0,05-0,5 предела прочности армирующего материала. 1 табл.
союз советских социАлистических
РЕСПУБЛИК (я)5 B 23 К 20/04
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ (21) 4931488/27 (22) 26.04,91
- (46) 07,04,93. Ьюл. I+ 13 (71) Днеп родзержинский индустриальный институт им. M.È.Àðñåíè÷åâà (72) Ю.И.Коковихин, В.А .Пинашина, О.А.Карпенко, С.Г.Коваленко и П.В.Парадня (73) Днепродзержинский индустриальный институт им. М.И.Арсеничева (56) Король В.К., Гильдергорн M.Ñ. Основы технологии производства многослойных металлов. — М.: Металлургия, 1970, с. 22-25. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИСТОВОГО
АРМИРОВАННОГО КОМПОЗИЦИОННОГО
МАТЕ РИАЛА
Изобретение касается получения композиционных материалов, армируемых волокнами.
Цель изобретения — повышение производительности.и расширение технологических возможностей за счет увеличения размеров получаемых листов и возможности получения фольги, Поставленная цель достигается тем, что в способе получения листового армированного композиционного материала, включающем. подготовку поверхностей армирующего материала и обкладок, сборку их в пакет, лист армирующего материала покрывают с двух сторон обкладками и прокатывают полученный пакет за один проход с обжатием 70 — 80%, при этом толщину листа обкладки выбирают равной 1-3 толщинам листа армирующего материала, а предел прочности материала обкладок—
0,05-0,5 предела прочности армирующего материала, .. Ж,, 1807924 А3 (57) Использование; для получения композиционных материалов, армируемых волокнами. Сущность изобретения: в способе получения листового армированного композиционного материала, включающем подготовку поверхностей армирующего материала и обкладок, сборку их в пакет, лист армирующего материала покрывают с двух сторон обкладками и прокатывают по. лученный пакет за один проход с обжатием
70 — 80%, при этом толщину листа обкладки выбирают равной 1 — 3 тол щинам листа армирующего материала, а предел прочности материала обкладок — 0,05-0,5 предела прочности армирующего материала, 1 табл.
Если величина обжатия меньше 70%,. сталь начинает разрываться, но волокна еще не образуются. При этом сваривания алюминиевых обкладок не происходит. При обжатиях выше 80% снижается эффект армирования за счет продольного и поперечного разрушений волокна.
Если толщина листа обкладки меньше толщины листа армирующего материала, происходит совместная равномерная деформация составляющих пакета и получается обычный биметалл. Если толщина листа обкладки больше 3 толщин листа армирующего материала, деформация при прокатке такого пакета не достигает твердой составляющей, в этом случае будут деформироваться только мягкие обкладки, Если предел прочности материала обкладок меньше 0,05 предела прочности армирующего материала, т.е. материал обкладок слишком мягкий, то происходит избирательная деформация только мягкой
1807924
Отношение толщин лоб Вар.
Отношение пределов прочности ар/ об
Величина обжатия
81, %
Композиция
0,05
Алюминий-стальалюминий
0,5 составляющей. Если предел прочности материала обкладок больше 0,5 предела прочности армирующего материала, т.е. материал обкладок приближается по твердости к эрмирующему материалу, то происходит совместная равномерная деформация составляющих пакета, Способ осуществляется следующим образом, Контактирующие поверхности исход- "0 ных материалов — листа твердого армирующего материала и двух листов мягких обкладок, из материала, способного пластически деформироваться и свариваться прокаткой, обезжиривают, собирают из них пакет путем укладки армирующего листа между листами из мягких обкладок. Полученный пакет прокатывают эа один проход с обжатиями 70 — 80%. В результате армирующий материал разрывается на волокна, в 20 промежутках между которыми листы обкладок свариваются между собой.
Пример 1. Лист из стали (предел прочности (гав=41 кгс/мм ), размером
0,5х300х500 мм покрывают с двух сторон листами алюминия, размерами 1,0х300х х500 мм (предел прочности сЪ=20,4 кгс/мм ).
Полученный пакет прокатывают на стане
130/260-400 за один проход с обжатием
70%. B результате сталь разрывается на во- 30 локна, в промежутках между которыми алюминиевые обкладки свариваются между собой.
Пример 2. Лист иэ алюминия (предел и роч н ости сг,=20,4 кгс/м м ), размером 35
0,06х300х500 покрывают с двух сторон листами полиэтилена (о =2,5 кгс/мм ), разме2 рами 0,15х300х500 we, Полученный пакет прокатывают на стане 130/260-400 за один проход с обжатием 70%. В результате алю- 40 миний разрывается на волокна, в промежутках между которыми полиэтиленовые обкладки свариваются между собой.
Пример 3. Лист иэ титана (предел прочности v>=44 кгс/мм ), размером 0,08х 45
2 х300х500 мм покрывают с двух сторон листами полиэтилена (08=-2,5 кгс/мм ), разме2 рами 0,16х300х500 мм. Полученный пакет прокатывают на стане 130/260-400 за один проход с обжатием 70%, В результате титан разрывается на волокна, в промежутках между которыми полиэтиленовые обкладки свэриваются между собой, В таблице приведены примеры осуществления предлагаемого способа получения армированного композиционного материала из стали и алюминия, алюминия и полиэтилена, титана и полиэтилена при различных соотношениях параметров составляющих пакета и различных обжатиях при прокатке.
Предлагаемый способ позволяет получать листовой армированный композиционный материал путем прокатки, что значительно повышает производительность процесса и расширяет технологические возможности за счетувеличения ширины получаемого материала (ширина ограничивается только длиной бочки валка) и воэможности получения армированных фольг.
Формула изобретения
Способ получения листового армированного композиционного материала, включающий сборку пакета из листа армирующего материала и размещенных с двух его сторон листов обкладок с предварительно подготовленными поверхностями и его прокатку, отлича!Oщийся тем,что,сцелью расширения технологических возможностей эа счет увеличения размеров полученных листов и возможности получения фольги, а также повышения производительности, в качестве листов обкладок используют материал, предел прочности которого составляет 0,05...0,5 предела прочности ар- . мирующего материала, толщиной 1...3 толщины листа армирующего материала, а прокатку осуществляют за один проход с обжатием 70...80%.
Характеристики получаемого материала
Разрыв стального армирующего листа на волокна, сварка обкладок отсутствует
Получен алюминиевый лист, армированный стальными волокнами
1807924
Продолжение табли ы
Характеристики получаемого материала
Композиция
Отношение толщин поб/пар.
Величина обжатия
81, %
Отношение пределов прочности ар/ об
Получен алюминиевый лист, армированный стальными волокнами, расстояние между волокнами больше, чем в предыдущем опыте
То же, расстояние между волокнами больше, чем в предыдущем случае
Получен алюминиевый лист, армированный стальными волокнами. Разрывы волокон поперек и вдоль надвое снижают эффект армирования
Алюминий разорван на "сетку", сваривание полиэтилена недостаточное
Получен полиэтилен, армированный алюминиевыми aoi окнами
То же, расстояние между волокнами больше, чем в предыдущем случае
То же, расстояние между волокнами.больше, чем в предыдущем случае
Получен армированный материал, Большая волнистость поверхности, волокна разорваны на мелкие составляющие. Качество неудовлетворительное
Недостаточная прочность сварки полиэтиленовых обкладок
Получен полиэтилен, армированный титэновыми волокнами
То же, расстояние между волокнами больше
То же, появились локальные разрывы волокон вдоль
Волокна разорваны надвое, частично поперек, эффект армирования низкий
Ал юминий-стальалюминий
0,5
0,5
0,5
0,1
Полиэтилен-алюминий-полиэтилен
0,1
0,1
80
0,1
0,1
60
0,05
Полиэтилен-титан-полиэтилен
0,05
0,05
0,05
0,05
Составитель И. Николаева
Редактор С. Кулакова Техред M.Moðãåíòàë Корректор М, Самборская
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 1390 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
