Многослойный композиционный материал Советский патент 1992 года по МПК C22C1/09 B32B15/00 

Итобретение относится к мотап- лургнн, в частности к многослойным композиционным волокнистым металлическим материалам, используемым ц машиностроении, авиационной промышленности и ряде других отраслей техники.

Целью изобретения является повышение прочности материала в пипереч- ном направлении к армирующим волокнам.

Предложенный многослойный композиционный материал содержит чередующиеся слои армирующих волокон бора и матричного алюминиевого сплава и дополнительно содержит слои фольги пластичного и высокопрочного алюминиевых

crri.i uH, рас поло/кг ын ,с при следующем чередовании слоев в материале: фольга пластичного спчлга - армирую ше волокна - матричный сплав - фольга высокопрочного пшапа - матричный сплав - армирукмчпе вочок- на при следующем соотношении компонентов, об.%: Армирующие волокна бора2 -45 Фольга высокопрочного сплаваj-1 О Фолы а пластичного сплава 10-15 Матричный сплав Ост i ibime Введение в композиционный материал фольги высокопрочного иплаьл и пласмы

О) 00

cw оо со со

тпчпого сплапа благодаря изотропности своих прочностных свойств лоимтмлрт поперечные прочностные ха- рлкт ристики композиционного мате- рняла.

Для предотвращения разрушения высокопрочных хрупких армирующих волокон при контакте друг с другом или с высокопрочной фольгой между ними прокладывается фольга miac- тичного сплава или находится слой напыленного матричного сплава. Кроме того, фольга пластичного сплава является плакирующим поверхностным ело РМ , поэтому ее содержание в Композиционном сплаве на 5-10% выше, чем ЛОЛЬРН высокопрочного сплава.

Указанный .порядок укладки слоев в пакете композиционного материала обусловлен тем, что нет контакта армирующих волокон с высокопрочной фольгой или друг с другом, при чтом не наблюдается разрушения армирующих волокон, непроваров, расслоений, хорошо заполняется меяшолоконное пространство матрицей или фольго пластичного сплава АВ. Все это способствует получению повышенных прочностных свойств.

Пример. Известный и предложенный композиционные материалы получают методом диффузионной сварки по следующему режиму: давление 50 МПа, время выдержки под давлением 30 мин, температура диффузионной сварки 515- 20°С. Л качестве матричного сплава используют плаэменио-нагочленный. на армирующие волокна алюминиевый сплав АДЗЗ и АД-1. В табл. 1 и 2 приведены соотношения компонентов в

0

5

0

5

0

5

0

предложенном и известном композиционных материалах и результаты механических испытаний.

Из представленных данных следует, что при одинаковом объемном содержании армирующих волокон и предлагаемой укладке монослоев повышение прочностных свойств для композиционного материала системы алюминий-бор составляет 4-8% и в поперечном направлении 15-40. Формула изобретения

Многослойный композиционный материал, содержащий чередующиеся слои из непрерывных армирующих волокон бора и матричного алюминиевого сплава, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности материала в поперечном направлении к армирующим волокнам, он дополнительно содержит слои фольги пластичного и высокопрочного алюминиевых сплавов, расположенные при следующем чередовании последовательности слоев: фольга пластичного сплава - армирующие волокна матричный сплав - фольга высокопрочного сплава - матричный сплав - армирующие волокна, при следующем соотношении компонентов, об;%: Армирующие волокна бора25-45 Фольга высокопрочного алюминиевого сплава5-10. Фольга пластичного алюминиевого сплава 10-15 Матричный алюминиевый сплав Остальное

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению многослойных композиционных материалов для машиностроения и авиации. Цель - повышение прочности материала в поперечном направлении к армирующим волокнам. Многослойный композиционный материал содержит чергл-мо цпсся слон армирующих ьочпмч С рр i и матричного сичава на основе алюминия и дополнительно содержит слои фочы и н тчсгнч- ного и высокопрочного алюминиевых сплавов в следмоце-м пормцке: фоль- rri пластично о спчана - армирующие волокна - матричный стоив - Фолы а высокопрочного сичана - мл гричным г плав - армирмччнр почокпа - фочь- га пластичного ииына - ... - фочьга пластичного сп авл ПРИ с гоплппцгм соотношении компонентов, гб.Т: лр- MHpymi tne. волокна бора 25-45; фопь- га ны окопрочггого снчява 5-10 фочь- га пластичного сппава 10-15, матрич- ний сплав остллыгое. ITp-етел прочности п ДОПРВОМ напрарлеиим составляет МПа, а и поперечном 915 МПа при 30% армировании. 2 тчОл. § V)

Способ

Известный

30

Таблица 1

1196 1125 1175

1085

230 215 220

190

Порядок укладки монослоев

АВ-волокно-АДЗЗ-01969-АДЗЗ- волокно-АВ-волокно-АДЗЗ01969-АДЗЗ-волокно-АВ1470260

АВ-ЛДЗЗ-волокно-01969-волок- но-АДЗЗ-АВ-АДЗЗ-волокно01969-волокно-АДЗЗ-АВ1040120

АВ-волокно-АДЗЗ-АДЗЗ-волок- но-01969-АВ-01969-ВОЛОКНО- АДЗЗ-АДЗЗ-волокно-АВ1105135

Данные приведены для горячепрессосанного с

,Продолжение табл.1

Таблица 2 Предел прочности, МПа

I

долевом / поперечном