Файл: Колпашников, А. И. Армирование цветных металлов и сплавов волокнами.pdf

Таким образом, зная необходимый для достижения требуемых свойств композиции объем армирующих волоко1Н, можно быстро рассчитать параметры заготовки, пользуясь построенной на основании этой формулы но­ мограммой (рис. 68).

[После определения числа слоев и общей толщины заготовки огюеделяют толщину пластин матпичного ма­ териала, которые • могут быть равными или различ­ ными по толщине, в зависи­ мости от состава и назначе­ ния композиции, режима деформации и условий сбор­

ки заготовки.

Содержание волокон Vg,°/o(o5ъеш.)

следует определять, вводя поправочный коэффициент К

141

Рис. 70. Два варианта расположения в плоских заготовках [94]

Рис. 71. Плоские заготовки с однослойным а и многослой­

12 3

кладочный элемент из матрич­ ного материала

142

доли волокон 1/В) т . е. нецелесообразно, так как вве­ дение волокон весьма трудоемкая и ответственная опе­ рация. Кроме тото, авторы этой работы установили верхние пределы объемной доли волокон при различных схемах послойного расположения волокон (рис. 70). Наибольшую объемную долю волокон 0,907 допускает схема б, когда волокна в соседних слоях расположены

ны (рис. 71). Способ весьма сложен в связи с необходи­ мостью предварительного рифления фольги, сохранения

батывают прокаткой, сваркой взрывом либо (при отно­ сительно небольших размерах в плане) сваривают в нагретом состоянии при выдержке под давлением на вертикальных прессах.

При рассмотренных способах получения плоских за­ готовок объемную долю волокон варьируют диаметром, шагом укладки и числом слоев волокон, а также тол­ щиной матричных слоев.

Трубные и прутковые заготовки обрабатываются прокаткой, прессованием и волочением. Ниже рассмот­ рим основные способы получения этих видов заготовок

Весьма эффективной следует считать схему получе­ ния прутковых и проволочных заготовок, заключаю­ щуюся в получении весьма тонких армированных полос с последующим свертыванием их в плотный рулон (рис. 73), применяемых, например, для армирования

* Пат. (Франция), кл. В23р, В32в, № 1584400, 1969.

143

нержавеющих сталей волокнами из вольфрама или молибдена [95].

Аналогичный принцип несомненно может быть поло­

ки). Для предварительной'фиксации положения воло­ кон можно использовать любые адгезионные вещества, которые при нагреве под прокатку или прессование лег­ ко удаляются и не препятствуют схватыванию матрицы

иволокон (например, целлюлозный цемент).

Впрутковых заготовках объемная доля волокон определяется толщиной стенки трубы (внешней обо­ лочки), а также соотношением компонентов в биметал­

другими способами. Например, мерная резка биметал­ лической нити с оболочкой из матричного материала и средцевиной из армирующего материала позволяет

5

Рис. 74. Сечение прутковой а и трубной б загото­ вок, полученных с помощью набора биметалличе­

ских нитей:

1—трубки из матричного материала; 2 — биметал­ лические нити

товки, размещенной в полости трубки (оболочки) из матричного материала, либо между двумя трубками (внешней и внутренней), что иллюстрируется рис. 74.

Еще один вид трубных заготовок, армированных волокнами, показан на ри.с. 75. Волокно в один или

144

несколько рядов вводится в виде спирали, располагаю­ щейся между соосными трубками, представляющими собой матричные слои. Для более правильной навивки волокна можно предварительно нарезать резьбу на внешней поверхности трубки, на которую производится навивка. 'В задней части трубной заготовки предусмат­ ривается неармированный участок, который после полу­ чения трубы отрезается вместе с задней заглушкой, как и короткий передний участок трубы вместе с передней заглушкой. Предотвращение попадания рабочей масля­ ной жидкости в зону схватывания при гидропрессова­ нии заготовки можно обеспечить сваркой по заднему торцу. Тогда не нужно предусматривать холостой, неар-

2 3 4 5

3 4 5 8

схватывание волокон с матрицей и слоев матрицы меж­ ду собой происходит при относительно небольших зна­ чениях степени деформации, и неармированная часть трубы оказывается небольшой. При получении трубных армированных изделий со спиральным расположением волокон прокаткой или волочением элементы заготовки / и 6, показанные на рис. 75 а, отсутствуют.

Получать заготовки армированных материалов мож­ но по схемам, аналогичным обработке порошковых и гранулированных материалов [96, 97].

145