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

Таблица 51

Влияние армирования волокнами из стали марки Х18Н9Т на прочность листов из алюминия марки АД1

Таблица 52

Влияние армирования стальными волокнами на прочность горячекатаных листов на основе сплава АМгб

его сплавов, причем характеристики листов в горяче­ катаном состоянии весьма близки к расчетным данным по правилу смеси (табл. 51—53).

Дополнительно прочность армированных листов рас­ сматриваемой пары (алюминий — сталь) повышают холодной прокаткой, а также упрочняющей термической

в листе, степень деформации определяется ее влиянием на свойства и сплошность волокон. Этот вариант холод-

211

Таблица 53

Влияние армирования стальными волокнами на прочность горячекатаных листов на основе термически упрочненных алюминиевых сплавов

ной прокатки может как повысить, так и снизить проч­ ность армированных листов до уровня прочности матри­ цы. Суммарное дополнительное упрочнение армирован­ ного листа составит дополнительное упрочнение от наклепа волокон и матрицы, которое можно также опре­ делить по правилу смесей. При поперечной прокатке практически упрочняется только матричный материал. Для алюминиевых сплавов эта величина составляет

50—200 МН/м2 (5—20 кгс/мм2).

В частности, в результате двухстадийной прокатки (горячей й холодной) получены полосы с пределом прочности —1230 МН/м2 (123,0 Кгс/мм2), плотностью 3,98 г/см3, изготовленные из алюминиевого сплава мар­ ки 2024, армированного волокнами проволоки диа­ метром 0,29 мм из стали марки АМ367 [предел прочно­ сти'3370—3650 МН/м2 (337—365 кгс/мм2)] [127].

Армированные алюминиевые' листы на основе терми­ чески упрочняемых сплавов дополнительно упрочняют закалкой и старением (по режимам матричных спла­

вов). Прочность термически упрочненных листов приве­ дена в табл. 54.

212

Таблица 54

Прочность армированных листов после закалки и старения

мических изменений структуры матричного сплава, возможны изменения в структуре волокон, а также воз­ никновение сложных взаимодействий между матрицей и волокнами. В результате нагрева листов волокна и матрица неоднократно термически расширяются, а при

рицательно сказываются на конечных механических ха­ рактеристиках листов.

Кроме того, при проектировании процесса производ­ ства армированных листов на основе термически упроч­ няемых сплавов нельзя не учитывать возможное частич­ ное разупрочнение волокон при нагреве под закалку (по режиму обработки матричного материала),

213

При получении армированных полуфабрикатов наи­ более высокое дополнительное упрочнение при термиче­ ской обработке достигается в тех случаях, когда темпе­

(15,0 кгс/мм2). Температура закалки сплава марки В95

листа из того же сплава, армированного проволокой из стали марки 2ХГ5НАМЗ (также 20% по объему), позво­ ляют повысить предел прочности на 21,3 МН/м2 (21,3 кгс/мм2), так как оптимальная температура отпуска этой стали (450—400°С) ближе к температуре закалки основного сплава.

Анализ результатов исследований процесса армиро­

прочность — с 10—20 до 20—33,2 км. Эти данные спра­ ведливы для случаев армирования при прокатке волок­

удельных характеристик. Например, введение 60% волокон указанной прочности позволит повысить удель­ ную прочность листов на основе алюминия до 40 км.

Армированные стальными волокнами алюминиевые листы и плиты имеют достаточно высокие пластиче­ ские показатели. Например, ударная вязкость образцов,

Ударная вязкость плит на основе сплава марки Д20, армированных теми же волокнами при объемных долях

214