справочник (550668), страница 63
Текст из файла (страница 63)
Например, плазменное напыление используют как предварительную операцию, а в качестве окончательной применяют прокатку. 343 Композиционные материалы иа основе алюминия. КМ на основе алюминия н его сплавов предназначены главным образом для авиационной и космической техники, где высокая стоимость первоначальных разработок может окупаться за счет вышрыша в эксплукпшионных характеристиках [14). Изделна нз КМ на основе алюминия могут работать при температурах до 450 С (табл. 5.113, 5.114). В первую очередь зто касаетса конструкций из А1-В/11/, А! — (З)С/В)/»1/, А1-б!С/11/, А!-3!Ог Например, однонаправленный КМ, содержащий 50 % (об.) волокон бора, имеет предел длительной прочности и, ж 600 ...
700 МПа. Таблица 5. //3. Механические свейства КМ сипев 6061-В ири повышенных температурах (141 Таблица 5.//4. Прочностные свойства КМ А1-$10и пелучеииеге горячим армс»в«вием 1141, МП« Примечания; 1. Содержание волокон 50 % (об.). 2. В числителе приведены свойства при растяжении в иаир«аленин, параллельном оси волокна, в знаменателе — в вернеиликул»рвом.
Примечание. Содержание волоков 50% (сб.). Из КМ А!-В, А! — борсик (бор, покрытый ВВС) изготовляют следующие детали самолетов: лопатки вентилатора и компрессора авиационных двигателей, обшивку, лонжероны, шпангоуты крыла, фюзелика и киля, стрингеры. Фирма «Мак-Доннэл Дуглас» (США) предлагает применять КМ А1-В в ребрах жесткости главного кессона крыла и деталях фюзеляжа орбпгвльного летательного аппарата, а фирма «Норт Америкэн Роккуэл» (США) — в герметичных кабинах экипажа н элементах жесткости панелей с солнечнымн батареями космического летательного аппарата, а также между ступенями баллистических ракет [2, 36, 45].
КМ сплав алюминия — стальная проволока наиболее перспективны для работы при низких температурах, поэтому их используют, например, прн изготовлении баков для хранения жидкого кислорода. Технологические процессы производства полуфабрикатов приведены в табл. 5.115. Наряду с перечисленнымн в табл. 5.! 15, выпускают полуфабрикаты из КМ с алюминиевой матрицей, армированной вольфрамовой и молибденовой проволокой, для производства которых можно применять практически все известные твердо- н жидкофазные методы изготовления (чаще используют диффузионную сварку взрывом).
При этом нв границе волокно-матрица возможно образование интерметаллидов жА1/з, '»)/А!н 1))/А!4 и МоА! и МоА!з, МоА1» Свойства КМ на основе алюминия и его сплавов представлены в табл. 5.116-5.121. Таблнпа 5.117. Времсааее сопротивление КМ сален 6061- В, колупенкова даупстпдийвей двффутиеиаей сперкей !14! Тобин/а 5. Пб Меневачсскае свойства КМ салоп 6061- бор с различной уклпдкей пелекев !141 Соотнсмсннс папском Сонррпвев по нспреппспнлн навкон бора, уклвдвя, СЬ СЬ(об) Укладка вол 25 25 25 50 50 50 У д 50 50 50 50 50 50 50 50 окон однонанравлвнная 860 240 140 1160-18 50 270 ! 70-340 100/О 100/О 100/О 100/О 100/О 100/О 165 138 103 ! 76-2% 117 100-131 ка волокон 0 1ел-211 147-196 126-183 132-176 49-154 98 160 0 45 90 0 45 90 /90 ! 100-! 140 680-1040 740-790 100/О 80/20 60/40 50/50 40/60 20/80 ОЛОО 50/50 0,6 0,6-0,7 0,7 0,5 0,1 -0,6 0,1 0 0 0 0 0 0 0 45 330-380 77-340 84- 105 520 Укладка волокон + 45 1-45 50 106 50/50 210 Примсченнс.
Дипмстрполоконборе!10мкм. 350 Таблпца 5. 116. Времеааее сеаротиплсиае КМ сален ипммааап- стппь (12Х18Н9Т илв 12Х18Н10Т) вра 20 'С !14! Таблица 5.119. Предел вывесвввестя КМ салаева 6061- В! 14) Таблица 5. 120. Мекаиическис свойства КМ А1 — НКл )14) Нитевидный кристалл.
Таблица 5.!21. Физические свейства КМ сплав АД1-сталь 12Х18Н!ОТ )14) а !О, С, вмпсреалстоанрвтзр, С Сслсрвлиис ставила р,зь( а) 7, т1и' го-!00 го-гоо го-зоо 20-400 10 20 30 40 50 При м с ч а я и с. КМ А1-В прв содержании волокон бора 30 и 45 тА (сб~ имеет 7 соответственно 2,67 и 2,66т1м и а в интервале от 20 до 100 С соответственно 10,2 1О в 4,7 10 С Композиционные материалы иа основе магния, титана, нинели и меди. Особенностью КМ на основе магния является высокал термическае стабильность структуры и свойств вплоть до начала размючения.
Для армированил магниа н сплавов нв его основе а основном применяют волокне бора, карбида кремниа, углеродныс волокна, стальные, тнтановые и танталовые проволоки, с которыми магний и его сплавы практически не реагируют. Основиымн методами получения КМ на основе магния являются пропитка, непрерывное литье и диффузионная сварка (табл.
5.122). Свойства КМ на основе магния даны в табл. 5.123-5.126. 35! 3,22 16,9-21,4 3,73 ! 7,0-20,5 4,24 17,0-19,7 4,75 17,0- 19,0 5,26 17,0- 18,5 17,1-21,8 15,1-22,2 17,1-21,0 16,3-21,2 17,1-20,1 16,5-20,3 17,1-19 4 16 6-! 9 4 17,1-19,0 16,7-18,6 15.5-21,6 ! 6,4-20,8 16,9-20,2 ! 7,2-19,5 17,4-19,0 16,0-21,4 16,9-20,5 17,3-20,0 17,7-19,3 !8,О-!8,8 Табякцм 5.
123. Саейстаа КМ Мй-стаяь и (Мй+1л] — сталь [14] П р н м с ч в н и с. Интервал рабочих температур КМ с матрицсй из сплава Мб+ 813 составляет от -70до 200 С. Таблица 5. 125. Механические свойства КМ Мй-В, напученного методам нрепиткн [14] Табяяца 5. 126. Саейсгаа КМ Мй-В, иелучениеге мсгедем яиффузиеиией сварки [14] КМ имеет и,'" =700 МПа н и, = 600 МПа прн И= 10 циклов. Механические свойства КМ Мб-В, полученного методом непрерывного литья, приведены ниже: Содержание волокон бора, % (об.) и, МПа .
Изделия из КМ на осноас магния используют в аэрокосмической технике, адсрных реакторах [14, 36]. 354 Таблица 5.!24. Механические саейстаа КМ Мй-Та, иелученнеге методом преинткн [14] 30 75 220 330-340 960 1300 Таблича 5.127. Влияние температуры процесса герачего ирессеааииа иа механические свойства КМ (Т! + б % А! + 4 % Ч) — барсак [14[ Примечания: 1.
Солержанне волокон борснка 45...50%(сб.). 2. Прессованне проводили в оболочке ю коррозконно.сзойкой стали при р 84...170 МПа в течение 15... 30 мин. В числителе — в направяеввн, параллельном сои волокон, а в зязмензтсяе — в перпендикулярном. Таблвча 5. 128. Механические свейсзаа КМ (Т1 + б % А1 + 4 % Ч) — берснк [Ц Предел выносливости однонаправленного КМ (Т1 + б % А1 + 4 % Ч)-борсик в зависимости от угле а между направлениями прилагаемой назрузки и укладки волокон юменяется следующим образом: 0 90 о н МПа, при числе циклов Н: 1О !О 1090 380 415 210 КМ производвт, комбинируя методы плазменного напыления, диффузионной сварки, прессования, зкструзни, прокатки, ковки. Для решения проблемы совместимости волокон с матрицей применяют высокоскоростные методы (например, высокоскоростную сварку), обеспечивающие минимальную толщину реакционной зоны, или низко- температурные процессы проюводсгва КМ на основе титана и его сплавов [4, 14). КМ на основе никеля и его сплавов предназначены главным образом для изготовления тяжело имруженных деталей газотурбинных двигателей: сопловых (статорных) и 355 КМ на основе титана предназначены главным образом для изготовления лопаток вентилятора н створок регулируемого сопла газотурбинного двигателя [4, 36).
В качестве матрицы чаше всего используют сплав титана с алюминием и ванадием (Т!+б% А!+4 % Ч). Для армирования в основном применяют волокна бора, борсика, карбида кремния, оксида алюминия, бериллиевую и молибденовую проволоки. Наиболее часто используют волокна борсика. Механические свойства КМ (Т1 + б % А1 + 4 % Ч)-бороня даны в табл. 5.127, 5.128. рабочих (роториых) лопаток [4, 36, 45]. Армирование сплавов на основе никеля высоко- прочными проволоками тугоплавких металлов и сплавов, керамическими н углеродными волокнами делает их более жаропрочнымн, чем суперсплавы.
В основном КМ получают методами ллпъя, вакуумного всасывания, горячего прессования, прокатки, диффузнонной сварки, сварки взрывом. Ударная вязкость КМ ХН78Т-1)/, полученного методом диффузионной сварки прн 1180-1200 С в вакууме и содержащего 24 % (об.) вольфрамовой проволоки диаметром з 500 мкм, в зависимости от режима ТО и температуры изменяется следующим образом, кДж/м: 20 С 1000 С 640 1110 е После отжита лрн 1100 С а течение: 50ч 690 1130 540 825 500 ч з Примечание. ПлотностьКМ7км 1! т/м .
Ниже приведена зависимость прочностных свойств КМ Х!-Ториел-50, полученного методом изостатического прессования (/=1!25 С, р= 24,5 МПа, 7 = 3 ... 5 мин) покрытых никелем углеродных волокон, от температуры испытания [14]: 20 539 660 1093 1204 670 536 397 265 106 12,65 10.10 7,49 5,00 2,00 а„МПа .
о,/(тл), км Примечания:!. Содержание углеродных волокон а КМ 50% (об.). з 2. Плотность КМ 7 5,3 т/м . Механические свойства КМ ЖСбК-)!/ приведены в табл. 5.129, в изменение козффициента линейного расширения КМ ХН60ВТ вЂ” )я/ — в табл. 5.130. Табаева 5. 129. Механические еиейства КМ ЖС6К - зч', полученного метедем вакуумного аеаеыааиии [14] 356 Примечания: 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
