Способ получения металлических слоистых композиционных материалов Советский патент 1975 года по МПК B23K19/00 B23P3/00 

ные и залапценные или протравлелные кар точки из фольги или листов разнородных. мат€фиалов, например алюминия марки и титана марки ВТ1-1, поочередно у шадывают в пакет. Этот пакет нагрова ют до 40О-420°С и прокатывают за Г{ва прохода с обжатием 35%, причем первое обжатие быть , Бсли пакет подвергают пластической деформапии на вакуумном прокатном стане, обжатие может быть меньшим. Так, при разряже-2-3НИИ 10 - 10 мм рт. ст. обжатие за первый проход может быть 10-15%, а суммарное за два прохода - 2О-25%. I Г риме}1ение такото режима для пакета из мягких материалов обеспечивает сравн толь}Ю равномерное распределение деформаций между отдельными слоями, что осу ществляет надежное соединение слоев да же в м1Ю1ослойном пакете. Затем, если требуется, из такого мате риала штампуют или выдавливают и::)делия соответствующей юрмы. Требуемые свойства композиционного материала обеспечиваются в процессе ди4 фузионного отжига сваренной заготовки. 11|:1И этом происходит взаимная )узия разнородных материалов и на плоскости и соприкосновения образуются зародыши ноI вой фаз1 интерметаллидпого соедипония. Температу зно-временная зависимость обрагкн ания таких зародьиией иредставле JSM на фиг. 1. Зародьпип, дисггиснув )азме)а мк, проявляют тенденцию к ии1-енс;ивному ра:.витию Ei направ; е1ип плоскост соединения, где образуется силошпая П|)ос jiofiKa интерметаллидно1Ч) соединения At ,, TI . Практически минимальная гчл1цина эсого слоя составляет 10 мк. Согласно т-)к|)ику на фиг. 2 выбирают гехиолглгические параметры, обеснечиваю1п.ие требуемую толщину слоя унроч1ипч,ля. Выбор исходных разнородных мат,)иалов определяе1х:я требуемыки cJioiiCi-Ba- I ми мачрицы и унромнителя. Следует выби ).-rrij такое сочета1И1е разг1ородн1)1х Мсггери апов, сумма парииал1;)Щях обт.емов к(лч)пых меньше объема об)аауюи1егося из них IIH- raiJметаллидного сх)единения, HarifUiMOp сЗ. 1ЮМИНИЙ- титан, алюминий-ваиадий, I Ipii T:IKOM сочетании исходных )нентов образиваиие интерметалли/июго с;лоя сиН: к.)вожда€;тся созданием внут)1И комнози- ИЧО1П1ОГО материала сжимшоших внутренних напряжений. При использовании в качестве исходных материалов алюминия и титана ; механические свойства композиционного I материала варьируют за счет количб;ства слоев на единицу толщины металла, Кро- | ме того, имеется возможность мнулироsaiiHsi механических свойств н экснлуатаНИСЛН1ЫХ параметров за счет создания КОМПОЗИП.ИОННОГО материала с мягкой матрицей (алюминий) или достаточно прочной (тита);). Это достигается соотпощением толщины слоен исходньЕх материалов гипомиций и титана, В этом случае унрочнитель может быть сформирован за счет одного из исходных 1юмпоне1 тов. Ксли в качестве исходных компонентов применит :. а;поминиевую фольгу толше титановой, композицио1ПП)Ш материал будет состоять из iij:i04iioro и твердого упрочнителя Al „Tl к очень мягкой и кязкой матрице техническом ,алюми)ии. г-аспределение твердостей между (ггдельными слоякц( -IaKoro композиционного материа.гга н()едставлсчк1 на фиг, 4. Для сравнения расн НДоленио тве жостей в пакете после сварки давлен.ем разнородных мат е 1иалои нохазано на фиг. 3. .4Hiic;Tij и твердосггь матрицы нецеjiecoo6pa3HO HOBbiuiaTjj з.а счет применения фольги из нрочшлх )5 высокопрочных а л оминие 5ьгх cjijjaBoi-, ис; следующим нричи- нам, Темне|;атур;э плавления больщинстьа таких сплавов ниже оптимальных теки1е|и1- тур развпти5 и|)ослойки А1 ,Tl. Кроме Jo- Io, ряд лепц.ующих э.емсч/тов, полез 1ык и;1торметаллида Al ,Т1Наиболее; цс:-лесообразно цов})гшение промжютпых с;110йств матрицы композициэнного материала п 1Оизводи-1Т за счет исич,Ль;;1ования в качестве исходных компонентов Т ггановой фолыи большей тoJrпцlны, чем гипоминиевой. В случае KOKHUjaH- лиолный MaiHpHaJ будет состоять из чередующихс;я слоев )чн1ггеля А1 ,jTi и спей отде1 ьлых (;ii такот о мате)иала ирС/Гм-авлено ):а ifuir, 5, о б р е е }( и я 1, Способ получения металлических слои-. |;т1ях компсхчилиониг.гх ма|ериалов, ко- lopoiv (к;)изводят сбо)ку слоев в оиределе)гной носледователь)1остн, соединение слоев давлен 1ем и послед тощий дифрузиопный отжиг, о т л и ч а ю щ и йс я jeM, что, с цель.ю ловыщения твердости маге иала в зоне CBafiKH слоев при сохранении прочности соединения слоев, в качестве материала слоев используют ме- таллы, у которых объем образующихся интерметаллидов больше суммы объемов исходных металлов, а диффузионный отжиг ведут до образования интерметаллидов.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что диффузионный отжиг ведут до образования иптерметалдидов за счет всей толщины слоя одного из металлов.

620 600

Ьдг Сс.час)

-III

Есть AL TL

0.5 -

1,05

Нет

10 Г°К

1,20 . 1.25 8 10 2030 40 60 Н Krjfifi 00 JOO 200100 (ри&.З H кГ/пмг (Pus. 2 H кГ/пп 200 100 IE t, 00 час