Композиционный материал

Композиционный материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к композиционным материалам. Целью изобретения является повышение качества за счет увеличения теплопроводности и твердости, а также улучшение эксплуатационных характеристик. Материал состоит из слоя в виде листа тугоплавкого материала, листа из малоуглеродистой стали, медного листа и последующих не менее 10 слоев медной фольги, причем каждый слой композиционного материала с двух сторон армирован сеткой, а соотношение толщины медного листа к толщине медной фольги составляет 10 - 20, а жести - 2 - 18. Благодаря высокой твердости и температуре плавления предохраняется поверхность от вырыва частичек меди с поверхности и ее микрооплавление при контакте с горячим металлом большой массы при температуре штамповки 1200°С. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К 20/00

ГОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ь

© (hD

ОО

Ф (21) 4676991/27 (22) 10.02.89. (46) 30. 07, 91. Бюл. ЬЬ 28 (71) Завод-втуз при Московском автомобильном заводе им. И.А.Лихачева (72) Е.В.Васильева, А.Г.Божков, А.А.Пуртов, М.И.Трекина, В.А.Якушков, А.Я.деев и

В.В.Розенберг (53) 621,771.8(088,8) (56) Либенсон Г.А. Производство спеченных изделий,— М„Металлургия, 82, с. 203. (54) КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к композиционным материалам. Целью изобретения является повышение качества зэ счет увеличения

Изобретение относится к композиционным материалам.

Цель изобретения — повышение качества за счет увеличения теплопроводности и твердости, а также. улучшение эксплуатационных характеристик.

Материал состоит из слоя тугоплавкого материала, например, стальной жести медного листа и последующих не менее 10 слоев медной фольги, причем каждый слой композиционного материала с двух сторон армирован сеткой, а соотношение толщины медного листка к толщине медной фольги составляет 10 — 20, а жести — 2 — 18.

Проведен ряд исследований по влиянию толщины слоев меди на теплопроводность композиционного материала (см. табл.1).

В табл. 2 указана твердость рабочей поверхности и механические свойства вышеуказанных материалов. (Н В 5/250, исследуемых по ГОСТ 9012 — 59)

Расшифровка КМ1 — КМ5.

„„5U„„1666284 А1 теплопроводности и твердости, а также улучшение эксплуатационных характеристик. Материал состоит из слоя в виде листа тугоплавкого материала, листа из малоуглеродистой стали, медного листа и последующих не менее 10 слоев медной фольги, причем каждый слой композиционного материала с двух сторон армирован сеткой, э соотношение толщины медного листа к толщине медной фольги составляет 10 — 20, а жести-2-18. Благодаря высокой твердости и температуре плавления предохраняется поверхность от вырыва частичек меди с поверхности и ее микрооплавления при контакте с горячим металлом большой массы при температуре штамповки 1200 С. 3 табл.

КМ1 состоит из листов меди толщиной

0,25 мм, армированной (каждый лист) с двух сторон сеткой Ст. — 3 после цементации с ячейкой 0,7 мм.

КМ2 состоит из листов меди 0,25 мм, армированной сеткой с ячейкой 1,6 мм.

КМЗ состоит из фольги меди 0,05 мм, вторым слоем из меди 0,5 мм, рабочим слоем из листа малоуглеродистой стали (жести)

0,3 мм.

КМ4 состоит из медной фольги 0,05 мм, армированной сеткой с ячейкой 0,7 мм.

КМ5 состоит из медной фольги 0,05 мм, армированной сеткой с ячейкой 1,6 мм, Применение материала предполагается реализовать путем диффузионной наварКи слоев на сетку, в результате чего получается композиционный материал с высокой теплопроводностью, с высокой твердостью поверхности против смятия.

Высокая теплопроводность этого материа= ла способствует отводу тепла от поверхно1666284 сти при контакте с горячим металлом, что предотвращает образование "сетки разгара". Благодаря высокой твердости и,высокой температуре плавления поверхности появляется возможность предохранять поверхность от вырыва частиц с поверхности металла штампа. Из формулы термонапряжений тв = — — 1- — —. аЕЛТ (1) где а — коэффициент линейного расширения;

Š— модуль упругости;

ЛТ вЂ” градиент температур; ,и — коэффициент Пуассона.

Видна, что а снижается с увеличением

,теплопроводности, так как медь обладает самой высокой теплопроводностью из всех цветных материалов, то берем за основу медь.

Из табл. 1 видно, что при толщине мед ного листа 0,25 мм теплопроводность об разца такая же, как у образца из фольги меди при относительно одинаковой твердости поверхности, но толщина образца и объ, ем при одинаковом количестве слоев разные, а склонность к улучшению образцов с фоль гой выше, следовательно, целесообразно применять в качестве матрицы композиционного материала для штампов фольгу. Иэ проведенного нами эксперимента видно, что 1 мм такого материала поглощает в себя

150 С, а 10 слоев -300 С, что соответствует допустимому напряжению (1), Но твердость поверхности, температура плавления и стойкость против адгезии у этого материала низкая, следовательно, нужно использовать жесть или другой твердый тугоплавкий материал в качестве рабочего слоя. Из табл, 2 видно, что Ст, 20 без содержания имеет такую же твердость; что и композиционный материал с жестью, заявляемый к данной заявке, который предотвращает адгезию и микрооплавления поверхности. В табл. 3 приведены сравнительные данные прототипа с предлагаемым материалом, Но экран из жести резко сокращает общую теплопроводность, хотя тонкий слой жести не позволяет образовываться "сетке разгара". Следовательно, под ним нужно

5 располагать более толстый слой меди, для более активного теплоотвода и более плотного прилегания композиционного материала к жести, Испытана оснастка из молибдена с вы10 сокой теплопроводностью, при этом молибден по сравнению с ЗХ2В8Ф не покрывается разгаром, что подтверждает влияние повышения теплоотвода на стойкость штампов, но молибден дорог и хрупок, а медь дешевле и

15 имеет более высокую теплопроводность.

Трещина на молибденовом вкладыше механического характера появилась при разборке дублера.

Благодаря высокой твердости и темпе20 ратуре плавления поверхности появляется возможность предохранить поверхность от вырыва частичек меди с поверхности и ее микрооплавления при контакте с горячим металлом большой массы (температура

25 штамповки 1200 С), Формула изобретения

Композиционный материал, содержащий слои из листа меди, армированный сетками, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью

30 повышения его качества за счет увеличения теплопроводности и твердости. а также улучшения эксплуатационных характеристик, он снабжен размещенным с противоположных сторон листа меди слоем, выполненным из

35 тугоплавкого материала, в виде листа из малоуглеродистой стали, армированным с двух сторон сетками, и по меньшей мере десятью слоями медной фольги, каждый иэ слоев которой армирован с двух сторон

40 сетками, отношение толщины листа меди к толщине медной фольги равно 10-20, а к, толщине слоя из тугоплавкого материала 218.

Таблица1

1666284

Таблица2

Таблица3

Составитель М. Николаева

Техред M.Ìîðråíòàë Корректор И. Муска

Редактор А. Долинич

Заказ. 2485 Тираж 525 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент.", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101