Композиционный материал на основе титана

 

О Il

ИЗО

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТО (61) До пол и и (22) Заявлено с прнсоелине (23) Приорит (43) Опублнк (45) Дата оп

4/00

1/05

Гвсударстаенкмк каматет

Фраата Икнкстраа СССР аа делам нзабратеннк н аткрмтнй

669.295 24 784, 621.762 (088 8) (72) Авторы изобретения

К. И. Портной, С. В. Калабухова н Т. А. Серебрякова (71) Заявитель (54) КОМПОЭИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ

ТИГАНА

Цель изобретения -- повышение механических свойств.

Для этого предложен композиционный материал на основе титана, солержащий углеродное волокно, отличающийся тем, что он дополнитель

Изобретение относится к композиционным ма- ., териалам на основе металлической матрицы, армированной углеродными волокнами и может исполь: зоваться в качестве конструкционного материала

1в авиационной промышленности.

Известен композиционный материал алюминий— ,утлеродное волокно, в котором волокна графита защищены диффузионным барьером нз тантала t 11

Однако. известный материал имеет повышенную ! коррозию в агрессивных средах и эрозию в условиях работы.

Известен также композиционный материал на

l основе титана, упрочненный графитовыми волок, нами, покрытыми карбидом переходного металла например тантала (2).

Однако этот композиционный материал не может быть получен методом горячего прессования вследствие расслаивания и не может обеспечивать высоких механических свойств. но содержит никель при следуияцем соотношении компонентов, об. %:

Углеродное волокно 15-25

Никель 5 — 10

5 Титан Остальное

Никель используют в качестве покрытия на угле!

:родных волокнах.

Пример: Получение композиционного ма се, риала на основе титана.

1п Композиционный мвтериал приготовляют нз чередующихся слоев титановой фольги ВТ вЂ” 1 и угле . родных волокон ВМН вЂ” Р, покрытых никелем.

Свойства исходных материалов приведены в

1табл. 1.

16 . Покрьпие никелем,1произведащое химическим способом, составляет О, 1 — 0,2 мкм.

Композицию получают в вакуумированной оболочке иэ нержавеющей стали путем горячего прессования при 950 С и давлении 100 кг/см2. В резуль2В тате эвтектической реакции, происходящей между

,IHTsHoM и никелем при 950 С образуются два ин. терметаллических соединения, иэ которых одно

Ti >i — нитинол, обладает высокой пластичностью

Ю --18% и достаточной прочностью И вЂ” 95 кг/мм .

25 . j Покрытие никеля на моноволокнах углеро—

122248! дв обеспечивает проникновение жидкой звтектнческои фазы между вол(к нами н пропитываемость волокон, Т а б л и ца l

Состав материала

Предел прочности, 6$, кг/мм

Модуль упругости Е, кг/мм

11000

Углеродное волокно

150

40000

Покрытие на волокне

Никель

21000

Композиционный материал

Т1 + углеродное волокно+ эвтектика (Tiki+ Т1 1чЯ 52 — 58 й

16000

Таблица 2.

Состав материала ! Предел лроч1ности, Никелевое покрытие на углеродном @ ° 2 (:-з а, кг/мм во1токне

N i об. % ) толщина покрытия, мк

Модуль упругости

Е, кг/мм

Матрица

Q,об %

Упрочнитель— углеродное во локно, об. %

20

0,2

15800

0,16

15700

0,1

Данный композиционный материал обладает по. вьппеннымн коррозионными и эрозионными свой:ствами и способен работать в широком интервале температур от 250 до 600оС.

Формула изобретения

Композиционный материал, на основе титана, содержащий углеродное волокно, о т JI и ч а ющ s Й с s тем, что, с целью повьппения механичес(..оставитель Л, Родина

Техоед M. Левицкая Корректор (Áîïäèíñàð

Тираж 764 Подписное

Редактор Л. Лашкова

Заказ 3390/333

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СС(P ло делам изобретений н открытий

113035, Москва. Ж вЂ” 35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Па1ент". r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Матрица

Упрочнитель

Свойства композиционного материала приведены в табл. 2. ких свойств, он дополнительно содержит никель при следую(цем соотношении компонентов, об,%:

Углеродное волокно 15-25

Никель 5 — 10

Титан Остальное.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:

1. Патент CIHA, Р 3473900, М. Кл 29 — 195, фев46 раль 1967 г.

2. Патент Швейцарии, Я 528596, М. кл С 22С 1/10, С 22с 31/00, 1972 г.