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

с

матричным

сплавом

( VB= 36,5%)

Модуль упругости материа­

Модуль сдвига материала,

Температура ис­

ла, МН/м2 (кгс/мм2)

МН/м2

(кгс/мм2)

пытания, °С

армирован­

армирован­

матричного

матричного

ного

ного

2 0

1 8 9 8 1 0

5 8 3 4 9

4 7 8 0 4

2 6 6 4 5

( 1 8 9 8 1 )

( 5 8 3 4 , 9 )

( 4 7 8 0 , 4 )

( 2 6 6 4 , 5 ) 1

4 2 7

1 5 7 4 7 2

4 2 1 8 0

4 0 7 7 4

2 1 0 9 0

( 1 5 7 4 7 , 2 )

( 4 2 1 8 , 0 )

( 4 0 7 7 , 4 )

( 2 1 0 9 , 0 )

Практикой

установлена

возможность

повышения

характеристик

алюминия

и

его

сплавов

волокнами

Марка матричного

Объемная доля

Предел прочности,

алюминиевого сплава

волокна, %

МН/м2 (кгс/мм2)

Н е а р м и р о в а н н ы й

5 1 4 , 5 ( 5 1 , 4 5 )

2 0 2 4

1 5

7 0 7 , 0 ( 7 0 , 7 )

2 5

7 7 0 , 0 ( 7 7 , 0 )

7 0 7 5

Н е а р м и р о в а н н ы й

5 8 4 , 5

( 5 8 , 4 5 )

1 5

6 5 9 , 0

( 6 5 , 9 )

6 0 6 8

Н е а р м и р о в а н н ы й

3 5 3 , 5

( 3 5 , 3 5 )

.15

9 0 7 , 5

( 9 0 , 7 5 )

материала

А1-f-50% Si0 2

горячим

спрессовыванием с

удельным

давлением 70—85 МН/м2

(7,0—8,5 кгс/мм2)

прочность

полуфабрикатов

обусловлена температурой

спрессовывания (табл. 64).

обработке

алюминия, арми­

При дополнительной

лучением

при

различных

Таблица 62

температурах,

его

проч­

П р е д е л ь н ы е

р а з р у ш а ю щ и е

ность

значительно

изме­

н а п р я ж е н и я

п р и

в ы д е р ж к е

няется [133]. При

облу­

п о д н а г р у з к о й

в т е ч е н и е 1 2 0 ч

чении

со скоростью

пото­

С А П а и а р м и р о в а н н о г о - м а т е р и а л а

А 1 — S i P 2

[ 2 ]

ка нейтронов

(3—-5) • 1019

Предельное напряже­

см-1

при

температуре

ние при длительном

35°С

предел

прочности

нагружении, МН/м2

(кгс/мм2), при тем­

материала

повышается с

Материал

пературе,

°С

830 до 1080 МН/м2 (с 83

до 108 кгс/мм2), что свя­

200

300

400

зано

с резким

повышени­

Таблица 63

В л и я н и е т е м п е р а т у р ы и с п ы т а н и й н а д о л ю с о х р а н е н и я п р о ч н о с т и

0)1 а ^ °С а л ю м и н и я , С А П а

и а р м и р о в а н н ы х м а т е р и а л о в

н а о с н о в е

а л ю м и н и я [ 2 ]

ПР И т е м п е Р а т УРе *

° с

Материал

300

350

400

500

А л ю м и н и й

0 , 2 4

0 , 1 7

0 , 1 0

0 , 0 4

С А П

0 , 4 7

0 , 4 2

0 , 3 4

0 , 2 2

А 1 — S i 0 2

0 , 9 0

0 , 7 6

0 , 5 8

. 0 , 4 0

А л ю м и н и й — с т е к л о в о л о к н о

0 , 9 5

0 , 9 2

0 , 8 4

0 , 6 2

Таблица 64

В л и я н и е т е м п е р а т у р ы с п р е с с о в ы в а н и я н а п р о ч н о с т ь м а т е р и а л а

А 1 — S i 0 2

(VB= 5 0 %

)

п р и к о м н а т н о й и

п о в ы ш е н н о й

т е м п е р а т у р а х [ 2 ]

Темпера­

Предел

прочности, МН/м2 (кгс/мм2), при температуре испы­

таний, ° с

тура

спрессо­

вывания,

20

100

200

300

400

500

°С

4 5 0

8 3 0

8 3 0

7 6 5

7 3 0

4 1 0

2 8 0

( 8 3 , 0 )

( 8 3 , 0 )

( 7 6 , 5 )

( 7 3 , 0 )

( 4 1 , 0 )

( 2 8 , 0 )

5 0 0

5 7 5

5 7 0

5 5 0

4 7 0

3 6 0

2 5 0

( 5 7 , 5 )

( 5 7 , 0 )

( 5 5 , 0 )

( 4 7 , 0 )

( 3 6 , 0 )

( 2 5 , 0 )

а-А120 3 в алюминий

переводит

этот металл в разряд

жаропрочных, так как высокой

прочность

сохраняется

до 800°С:

• ;

Т е м п е р а т у р а и с п ы т а н и я , ° С

2 0

2 0 0

3 5 0

5 0 0

П р е д е л п р о ч н о с т и

М Н / м 2 ( к г с / м м 2 ) .........................................5 3 0

( 5 3 , 0 )

5 3 0 ( 5 3 ) 5 1 5

( 5 1 , 5 )

5 0 0 ( 5 0 , 0 )

Т е м п е р а т у р а и с п ы т а н и я , ° С . .

6 0 0

7 0 0

8 0 0

9 0 0

П р е д е л п р о ч н о с т и

М Н / м 2 ( к г с / м м 2 )

......................................... 4 9 0 ( 4 9 , 0 ) 4 8 5 ( 4 8 , 5 ) 4 8 0 ( 4 8 , 0 )

3 8 0 ( 3 8 , 0 )

При получении

материала

А1—а-А120 3 нитевидные

монокристаллы

предварительно

.покрывают

методом

.пульверизации

тончайшим

слоем никеля

или

титана,

точно высоких объемных долях

(Ув/3г30%). Ниже при­

ведена прочность волокнистых

материалов на

основе

алюминиевых

сплавов AG3(Al+3% M g), армированных

углеродными

волокнами

(в данном случае угольными)

с пределом

прочности

1500--2200 МН/м2

(150-

220 кгс/мм2) .

марки 3003 (0,6% Si; 0,2%

Си; 1,0—1,5% Мп;

0,1 %Zn;

0,7% Fe, остальное — А1).

В целях повышения

прочно­