Способ изготовления композиционных материалов

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик (11)554950 (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.11.74 (21) 2074257/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.77.Бюллетень ¹ 15 (45) Дата опубликования описания13.05,77 (51) М. Кл.

В 22 F 3/26

В 22 F 7/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (бз) УДК 621.762.4 (088.8) Б. A. Арефьев, Б. Н. Степанов, В. И. Попов, В. К. Король и Б. И, Семенов (72) Авторы изобретения

ВПТУ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ

МАТЕ РИАЛОВ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению армированных волокнами композиционных материалов в виде листов путем прессовки и последующей горячей прокатки, 5

Известен способ изготовления компози« ционных материалов, армированных водокнами, который предусматривает для повышения прочности материала предварительное формирование армируюших волокон по спи- 10 рапи, нанесение на волокнистый каркас матричного материала путем протяжки волокон через расплав и последующую деформацию вытяжкой через фильеру 111 . Известный способ предусматривает осуществление 15 предварительного формирования волокнистого каркаса только в процессе нанесения на него матричного материала,. т.е. одновременно с кристаллизацией, что ограничивает его применение в случае использования для gp армирования малопластичных высокопрочных волокон, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является споссоб изготовления композиционных матери- 25.алов, предусматриваюшнй предварительное формирование волокнистого каркаса в виде спирали, укладку спирали в форму., =-e .ýëнение ее порошком матричного материала, прессование и последующую прокатку j2j .

Предварительное формирование волокнис= того каркаса в виде спирали (по сравне .-по с параллельным расположением армирукицих волокон в матрице) позволят повысить прочностные свойства получаемого материала.

Однако этот способ также не при оден для изготовления композиционных материалов с максимальными прочностными свойствами, армированных высокопрочными волокнами, поскольку в процессе прокатки нарушается сплошность волокон за счет их раз« рыва в местах концентрации напряжений.

Бель изобретения - получение максимальной прочности композиционного матер а.,"а.

Йля этого предлагаемое изобретение предусматривает формирование волокнистого каркаса по синусоидальной кривой, укладку

его в форму с расположением каркаса в плоскости, перпендикулярной основмгию фор-.

554950

Составитель Т. A. /1îáîâà

Редактор Л. Лашкова Техред А. Демьянова Корректор H. Ковалева

Заказ 385/5 Тираж 1057 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по депам, изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент", ". Ужгород, ул. Проектная, 4 мы и поспедуюшую деформацию прокаткой с коэффициентом вытяжки 1,01-5,75.

Пример. Стальную проволоку марки ВНС-9 (ф -0,1 мм, 6 — 345 кг/мм, о -3%) собирают в жгуты из 12-15 элементарных волокон и пропитывают апюминием путем протягивания через расппав.

Полученный жгут ф 0,8-0,9 мм формируют по синусоидальной кривой с периодом (Т)

30 мм, амплитудой (А) 14 мм и угпом )о (g ) 45 в валках шестеренчатого типа с синусоидальным зубом высотой 14 мм и шагом 30 мм.

ВОл Окнистый армируюший каркас и О мешают в форму так, чтобы каркас проходил в плос- 15 кости, перпендикулярной основанию формы, засыпают алюминиевым порошком. и прессуют. Попученную заготовь размером 15х х40х75 нагревают до 450 С и прокатывают с вытяжкой 1,4. В результате получают 20 лист .при объемном содержании армируюших волокон 30% с прочностью на разрыв 1052

-120 кг/мм . Прочность листов аналогичного состава, полученных по известному способу-121 составляет 75-80 кг/мм . 25

Повышение прочности достигается за счет сохранения целостности волокон в процессе прокатки, при которой происходит выпрямление армирующих волокон (уменьшение амплитуды синусоиды) без их разрушения. В результате возможно проводить деформацию с коэффициентом суммарной вытяжки, значительно превышаюшей допустимую для волокна, чем в случае его парапельной укладки в форме либо по спирали, что, в свою очередь, позволяет испопьзоваьт предложенный способ при получении композиционных материалов, армированных высокопрочными, малопластичными волокнами, например, борными, углеродными.

Формупа изобретения

Способ изготовления композиционных материалов армированных волокнами, включаюший предварительное формирование волокнистого каркаса, укладку его в форму, заполнение порошком матричного матери« ала и последуюшую деформацию, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с цепью получения максимальной прочности, формирование волокнистого каркаса осуществляют по синусоидапьной кривой, укладку в форму проводят с расположением каркаса в плоскости, перпендикулярной основанию формы, а затем. материал деформируют прокаткой с коэффициентом. вытяжки 1,01-5,75.

Источники инфОрмации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Иванова В. С. и др. Алюминиевые и магниевые сплавы, армированные волокнами, "Наука", М., 1974, с. 149

2. Патент CII1A № 3171195, класс

29-420.5, 1965.