Способ изготовления композиционных материалов

Способ изготовления композиционных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Соцнвлнстнчесинк

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»310380

* г (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 1.4. 0480 (21) 2909950/25-27 (51)М. Кл.

В 23 К 20/00 с присоединением заявки ЭЬ

3Ъвударственаый кемитет

СССР лв делам нзабретеник и открытий (23)Приоритет

Опубликовано 070382. Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 070382 (53) УДК 621.771..8(088.8)

И.Н.Фридляндер, Г.Г.Москвичев, Ф.П.Вербов

A.È,Ìóðçîâ, П.Т.Макаров, Ю.В.Юров и Г.А (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам изготовления композиционных материалов., Известен способ изготовления комS позиционных материалов, включающии обезжиривание, травление армирующих волокон и фольги из материала матри- цы, сборку пакета путем намотки на . оправку чередующихся слоев армирующих волокон с прокладкой фольги из материала матрицы, нагрев пакета и соединение волокон с фольгой из.материала матрицы i17 .

Недостатком известного способа является низкое качество соединения.

Целью изобретения является повышение качества соединения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления композиционных материалов, включающем обезжиривание, травление армирующих волокон и фольги из материала матрицы, сборку пакета путем намотки на оправку чередующихся слоев армирующих ео локон с прокладкой фольги из материала матрицы, нагрев пакета и соединение волокон с фольгой из материала матрицы, после сборки пакета производят предварительное соединение волокон с фольгой из материала матрицы путем установки пакета в виде цилиндра в холодном состоянии в разъемную обогреваемую обойму и раздачи пакета в радиальном направлении усилием, обеспечивающим напряжение, равное пределу упругости материала матрицы, нагрев осуществляют с помощью обоймы до температуры деформаций материала матрицы, а окончательное соединение волокон и фольги из материала матрицы производят путем изостатическаго деформирования пакета давлением,равным пределу текучести материала матрицы.

Способ осуществляют следующим образом.

3 9103

Обезжиривают, травят армирующие волокна, производят намотку на разъемную оправку с натяжением чередующихся слоев армирующих волокон с прокладками фольги из материала матрицы, затем снимают пакет вместе с разъемной оправкой и вставляют во внешнюю разъемную обогреваемую обойму в холодном состоянии, сдавливают кольцевой пакет путем раздачи клином 1g в радиальном направлении сегментов разъемной внутренней оправки с натяжением, равным пределу упругости материала матрицы, затем ускоренно нагревают пакет до температуры деформа- 15

Э ции матрицы внешней нагреваемой опорной обоймой и осуществляют изостатическую деформацию пакета с напряжением, равным пределу текучести материала матрицы. 26

Пример конкретного выполнения.

На разъемную оправку диаметром

1000 мм и высотой 600 мм, установленную на намоточном станке, прокладывают один ряд фоль и из алюминиевого 25 сплава марки AB толщиной 0,1 мм и шириной 510 мм и наматывают один ряд армирующих волокон в виде стальной проволоки диаметром 0,15 мм марки

ВНС-9. Снова закрывают одним рядом Зо фольги из алюминиевого сплава марки авиаль толщиной 0,1 мм и наматывают другой ряд армирующих волокон из стальной проволоки марки ВНС-9 диаметром 0,15 мм, и так повторяют до изготовления пакета, в котором пять слоев из материала матрицы фольга и четыре слоя армирующих волокон из стали ВНС-9. Намотанный пакет должен иметь сверху слой из фольги материа- 4g ла матрицы поверх армирующих волокон.

Намотку армирующих волокон проводят с шагом 1,45.

Намотанный сборный пакет закрепляют и с разъемной оправкой снимают с намоточного станка, вставляют во внешнюю обогреваемую разъемную обой» му в холодном состоянии.

Разъемной оправкой с помощью клиньев сообщают пакету из чередующихся слоев армирующих волокон и матрицы нагрузку, обеспечивающую натяжение, равное пределу упругости матричного материала. Ускоренно нагревают пакет до температуры деформации матричного материала внешней нагревае-"

ВНИИПИ Заказ 979/13 - Т

° о М

80 мой опорной обоймой и осуществляют изостатическую деформацию пакета с напряжением, равным пределу текучести материала матрицы. Этим приемом равномерно по всему объему уплотняют материал матрицы и производят диффузионное спекание материала матрицы и армирующих волокон. Затем пакет вынимают из разъемной обоймы, охлаждают, снимают нагрузку с внутренней стороны кольца и вынимают кольцо композиционного материала.

Получают готовое кольцо композиционного материала диаметром 1000 мм и высотой 500 мм, толщиной стенки

1 мм, производят термообработку (закалка + искусственное старение по стандартному режиму материала матрицы) .

Описанный способ обеспечивает высокое качество соединения волокон с

Фольгой из материала матрицы.

Формула изобретения

Способ изготовления композиционных материалов, включающий обезжиривание,. травление армирующих волокон и фольги из материала матрицы, сборку пакета путем намотки на оправку чередующихся слоев армирующих волокон с прокладкой фольги из материала матрицы, нагрев пакета и соединение волокон с фольгой из материала матрицы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества соединения, после сборки пакета производят предварительное соединение волокон с фольгой из материала матрицы путем установки пакета в виде цилиндра в холодном состоянии в разъемную обогреваемую обойму и раздачи пакета в радиальном направлении усилием,обеспечивающим напряжение, равное пределу упругости материала матрицы, нагрев осуществляют с помощью обоймы до температуры деформации .материала мат рицы, а окончательное соединение волокон и фольги из материала матрицы производят путем изостатического деформирования пакета давлением, равным пределу текучести материала матрицы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Композиционные ма2ериалы т. 4

"Композиционные материалы с металлической матрицей", ред. К.Крейдер.

М., "Машиностроение", 1978, с. 434437 (прототип). ираж 1151 Подписное филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4