Композиционный материал на основе титана
Патент 522248
Авторы
Композиционный материал на основе титана
Иллюстрации
Реферат
О Il
ИЗО
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТО (61) До пол и и (22) Заявлено с прнсоелине (23) Приорит (43) Опублнк (45) Дата оп
4/00
1/05
Гвсударстаенкмк каматет
Фраата Икнкстраа СССР аа делам нзабратеннк н аткрмтнй
669.295 24 784, 621.762 (088 8) (72) Авторы изобретения
К. И. Портной, С. В. Калабухова н Т. А. Серебрякова (71) Заявитель (54) КОМПОЭИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ
ТИГАНА
Цель изобретения -- повышение механических свойств.
Для этого предложен композиционный материал на основе титана, солержащий углеродное волокно, отличающийся тем, что он дополнитель
Изобретение относится к композиционным ма- ., териалам на основе металлической матрицы, армированной углеродными волокнами и может исполь: зоваться в качестве конструкционного материала
1в авиационной промышленности.
Известен композиционный материал алюминий— ,утлеродное волокно, в котором волокна графита защищены диффузионным барьером нз тантала t 11
Однако. известный материал имеет повышенную ! коррозию в агрессивных средах и эрозию в условиях работы.
Известен также композиционный материал на
l основе титана, упрочненный графитовыми волок, нами, покрытыми карбидом переходного металла например тантала (2).
Однако этот композиционный материал не может быть получен методом горячего прессования вследствие расслаивания и не может обеспечивать высоких механических свойств. но содержит никель при следуияцем соотношении компонентов, об. %:
Углеродное волокно 15-25
Никель 5 — 10
5 Титан Остальное
Никель используют в качестве покрытия на угле!
:родных волокнах.
Пример: Получение композиционного ма се, риала на основе титана.
1п Композиционный мвтериал приготовляют нз чередующихся слоев титановой фольги ВТ вЂ” 1 и угле . родных волокон ВМН вЂ” Р, покрытых никелем.
Свойства исходных материалов приведены в
1табл. 1.
16 . Покрьпие никелем,1произведащое химическим способом, составляет О, 1 — 0,2 мкм.
Композицию получают в вакуумированной оболочке иэ нержавеющей стали путем горячего прессования при 950 С и давлении 100 кг/см2. В резуль2В тате эвтектической реакции, происходящей между
,IHTsHoM и никелем при 950 С образуются два ин. терметаллических соединения, иэ которых одно
Ti >i — нитинол, обладает высокой пластичностью
Ю --18% и достаточной прочностью И вЂ” 95 кг/мм .
25 . j Покрытие никеля на моноволокнах углеро—
122248! дв обеспечивает проникновение жидкой звтектнческои фазы между вол(к нами н пропитываемость волокон, Т а б л и ца l
Состав материала
Предел прочности, 6$, кг/мм
Модуль упругости Е, кг/мм
11000
Углеродное волокно
150
40000
Покрытие на волокне
Никель
21000
Композиционный материал
Т1 + углеродное волокно+ эвтектика (Tiki+ Т1 1чЯ 52 — 58 й
16000
Таблица 2.
Состав материала ! Предел лроч1ности, Никелевое покрытие на углеродном @ ° 2 (:-з а, кг/мм во1токне
N i об. % ) толщина покрытия, мк
Модуль упругости
Е, кг/мм
Матрица
Q,об %
Упрочнитель— углеродное во локно, об. %
20
0,2
15800
0,16
15700
0,1
Данный композиционный материал обладает по. вьппеннымн коррозионными и эрозионными свой:ствами и способен работать в широком интервале температур от 250 до 600оС.
Формула изобретения
Композиционный материал, на основе титана, содержащий углеродное волокно, о т JI и ч а ющ s Й с s тем, что, с целью повьппения механичес(..оставитель Л, Родина
Техоед M. Левицкая Корректор (Áîïäèíñàð
Тираж 764 Подписное
Редактор Л. Лашкова
Заказ 3390/333
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СС(P ло делам изобретений н открытий
113035, Москва. Ж вЂ” 35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП Па1ент". r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Матрица
Упрочнитель
Свойства композиционного материала приведены в табл. 2. ких свойств, он дополнительно содержит никель при следую(цем соотношении компонентов, об,%:
Углеродное волокно 15-25
Никель 5 — 10
Титан Остальное.
Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:
1. Патент CIHA, Р 3473900, М. Кл 29 — 195, фев46 раль 1967 г.
2. Патент Швейцарии, Я 528596, М. кл С 22С 1/10, С 22с 31/00, 1972 г.