Способ получения композиционных биметаллических материалов

 

Изобретение касается композиционных материалов, в частности биметаллических композиционных материалов, армированных волокнами. Целью изобретения является повышение прочности материалов. Способ включает разделительное изготовление сердцевины из материала матрицы и поверхностного слоя, содержащего волокно, их сборку и подпрессовку сборной заготовки. Поверхностный слой изготавливают путем формования пластин из чередующихся слоев порошка матрицы и волокон с последующей гибкой пластин по образующей волокон. Собранную заготовку нагревают в защитной среде и подвергают экструзии. 1 табл.

Изобретение касается композиционных материалов, в частности биметаллических композиционных материалов, армированных волокнами. Целью изобретения является повышение прочности материалов. Способ включает раздельное изготовление сердцевины из материала матрицы и поверхностного слоя, содержащего волокно, их сборку и подпрессовку сборной заготовки. Поверхностный слой изготавливают путем формования пластин из чередующихся слоев порошка матрицы и волокон с последующей гибкой пластины по образующей волокон. Собранную заготовку нагревают в защитной среде и подвергают экструзии. П р и м е р. В качестве матрицы композиционного материала используют железный порошок марки ПЖ4М2 (ГОСТ 9849-74) фракции до 160 мкм, в качестве армирующих волокон волокна из стали марки ст. 55 (ГОСТ 3875-83), d_в 0,02 см, l_в 0,4 см. Сердцевину заготовки брикетируют прессованием порошка матрицы под давлением 500-550 МПа, выдерживая размеры ⊘ 2,8 2,8 х 4,0 см. Прокаткой порошка матрицы получают листы толщиной 0,056 см, шириной 3,6 см, длиной 4,0 см, плотностью γ_л5,5 г/см³. В пресс-форме чередованием 10 прокатных листов матрицы и слоев волокон собирают многослойную массу, при этом волокна между листами размещают с ориентацией вдоль длины листа. Объемное содержание волокон в матрице наружного слоя составляет 20% Общую массу подпрессовывают под давлением 400-450 МПа для брикетирования. Затем в той же пресс-форме соответствующими пуансонами с радиусами R₁ 1,4 см; R₂ 2,0 см) производят гибку пластины наружного слоя вокруг оси, параллельной направлению ориентации волокон, придавая ей цилиндрическую форму, и подпрессовывают под давлением 500-550 МПа, выдерживая толщину 0,6 см. Далее в пресс-форме из трех цилиндрических пластин собирают наружный слой заготовки и вместе с брикетом сердцевины подпрессовывают под давлением 600-700 МПа для брикетирования сборной заготовки. Сборный брикет нагревают в защитной среде (водород) при 1050-1150^оС в течение 0,5-0,75 ч и подвергают экструзии через коническую матрицу с углом 2 α 110^о и коэффициентом вытяжки λ 6. Результаты прочностных испытаний (ГОТ 1497-73, ГОСТ 9454-78) образцов, изготовленных из биметаллического композиционного материала, полученного по известному и предложенному способам, приведены в таблице. Во всех случаях материал, полученный по предложенному способу, имеет более высокую прочность.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, включающий раздельное изготовление сердцевины из материала матрицы и поверхностного слоя, содержащего волокно, их сборку и подпрессовку сборной заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности материалов, поверхностный слой изготавливают путем формования пластин из чередующихся слоев порошка матрицы и волокон и последующей гибки пластин по образующей волокон, а собранную заготовку нагревают в защитной среде и подвергают экструзии.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---