На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Упрочненного волокнами

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Зависимость прочности от направления упрочненного волокнами стеклопластика представлена на полярной диаграмме (рис. 5). При ориентации волокон под углами 0 и 90° наблюдаются пики прочности на растяжение, так как в этих направлениях расположена нить в основе и в утке упрочнителя. В частности, на кривой А значения прочности на растяжение составляют 26,6 и 24,5 кгс/мма в двух основных направлениях. Пики соответствуют параллельному расположению слоев, т. е. выстраиванию нитей в каждой плоскости в одном и том же направлении. Заметим, что прочность при 45° понижается до 12 кгс/мм2, что составляет половину пиковой величины. При повороте чередующихся плоскостей на 45е может быть получен почти изотропный материал, как показано[1, С.207]

Полное ухудшение состояния композиционных материалов типа титана, упрочненного волокнами борсика, приводит согласно рис. 7 к снижению разрушающей деформации до 4500 мкдюйм/дюйм (0,45%). Данные табл. 2 свидетельствуют, что эта деформация равна ожидаемой деформации разрушения силицида титана, и подтверждают представление о том, что разрушение таких композиционных материалов контролируется свойствами промежуточного соединения. При данной деформации напряжение в волокне борсика равно 270 000 фунт/кв. дюйм (189,8 кгс/мм2) или 315 000 фунт/кв. дюйм (221,5 кгс/мма), если в результате реакции с волокнами, покрытыми карбидом кремния, образуется силицид титана (вследствие более высокого модуля упру гости). Отмеченные значения прочности близки к соответствующим величинам для партий волокна, полученных на первых этапах освоения технологии. Из результатов некоторых прежних работ следует вывод о том, что либо карбид кремния образует менее вредные продукты, либо скорость их образования меньше, чем в случае реакции с бором. Другая высказанная по этому поводу точка зрения состоит в том, что покрытие карбида кремния на боре (борсик) является жертвенным и предотвращает какое-либо ухудшение свойств до завершения реакции, после чего может начаться взаимодействие титана с лежащим под покрытием бором.[6, С.308]

Усталость. Оценка усталостных характеристик при испытании в поперечном направлении сплава Со — Сг — Ni, упрочненного волокнами карбида тантала, была проведена Бибрингом [2] при комнатной температуре и 800° С. Предел выносливости при комнатной температуре в поперечном направлении составляет около 450 МН/м2 (70% от величины предела выносливости в продольном направлении); при 800° С предел выносливости равен —248 МН/м2 (50% от предела выносливости в продольном направлении).[6, С.152]

В качестве примера одной из таких установок, применяемой для получения методом диффузионной сварки композиционных материалов на основе нихрома, упрочненного волокнами молибдена и вольфрама, можно привести установку, описанную в работе [22]. Схема этой установки показана на рис. 60. Установка представляет собой гидравлический пресс с вакуумной камерой. Нижняя часть разъемного корпуса камеры через сильфон связана со штоком пресса, на который устанавливается пакет из заготовок композиционного материала. В верхнюю часть корпуса вмонтирован индуктор. В рабочем состоянии, т. е. при сомкнутых верхней и нижней частях корпуса, пакет располагается внутри индуктора. Для предотвращения нагрева деталей пресса и корпуса камеры пакет изолирован от штока пресса и упора верхней части корпуса изоляционными огнеупорными плитами из хромомагнезита. Для обеспечения равномерного нагрева пакета, между ним и огнеупорными плитами устанавливали более массивные, по сравнению с пакетом, молибденовые пластины, в результате чего основная часть магнитного потока, создаваемого индуктором, поглощалась этими пластинами. Для предотвращения схватывания композиционного материала с молибденовыми пластинами на[2, С.127]

Никель — прочие упрочнители. Имеются сведения о получении методом диффузионной сварки под давлением композиционных материалов на основе никеля, упрочненного волокнами окиси алюминия [215], вольфрама, (патент Франции № 2109 009, 1972 г.), нитевидными кристаллами карбида и нитрида кремния [198]. Так получали композиционный материал из никелевой фольги толщиной 0,2 мм и волокна окиси алюминия диаметром 0,28 мм методом горячего прессования в вакууме при температуре 815—1200° С. Материал никель—вольфрамовое волокно изготовляли методом термического разложения солей никеля, содержащих вольфрамовое волокно, и последующего горячего прессования при достаточно низких температурах. Композиции никель-нитевидные кристаллы карбида и нитрида кремния получали[2, С.143]

Предел ползучести. Единственные известные нам данные измерения характеристик ползучести в поперечном направлении взяты из неопубликованной работы по исследованию свойств эвтектического сплава с матрицей (Со, Сг), упрочненного волокнами (Сг, Со)7С3. Напряжения, вызывающие разрушение за 100 ч, составляли ~165,103, 69 и 31 МН/мапри 760, 871, 982 и 1093° С соответственно при удлинении около 20% (предел текучести при этих условиях равен 497, 304, 172 и 90 МН/м2).[6, С.152]

Требования снижения металлоемкости конструкций при одновременном повышении прочности и надежности обусловливают разработку новых конструкционных материалов, среди которых необходимо выделить композиционные материалы с металлической матрицей. Учитывая широкое использование данного класса материалов при создании конструкций транспортного и химического машиностроения, ракетно-авиационной и космической техники, исследование процессов их разрушения представляет собой важную задачу механики конструкционного материаловедения. В ряду композитов с металлической матрицей особое место занимает бороалюминий — материал на основе алюминия, упрочненного волокнами бора. Боро-алюминиевый волокнистый композиционный материал (ВКМ) обладает высокими удельными показателями прочности и жесткости, высокой стабильностью механических характеристик при повышенных температурах. Благодаря уникальным свойствам данного материала, его используют в несущих конструкциях космических аппаратов и авиационной техники [1, 2].[5, С.224]

Применение процесса плазменного напыления на поверхность намотанных на оправку волокон матрицы преследует, таким образом, две цели: закрепление уложенного волокна и предварительное распределение его в матрице. Наряду с этим процессом волокно на оправке может быть закреплено проклеи-ванием. При этом клей, разумеется не входит в состав матрицы, поэтому применяют такие клеющие вещества, преимущественно органические, которые при последующем прессовании в процессе нагрева превращаются в летучие соединения, испаряются и не оставляют в матрице твердых составляющих. При изготовлении изделий из композиционного материала на основе титана, упрочненного волокнами борсик, были применены предварительные заготовки из титана и волокна борсик, закрепленного клеем на основе полистирола [101]. Для производства листов из боралю-миниевого композиционного материала применяют предварительные заготовки из однонаправленного борного волокна, закрепленного акриловой смолой. При получении аналогичного материала в работе [216] применялись предварительные заготовки из борного волокна, закрепленные клеем, представляющим собой 4%-ный раствор полистирола в толуоле.[2, С.124]

Свойства волокнистых композиционных материалов, особенно их механические свойства, при одном и том же содержании упроч-нителя, сильно зависят от ориентации волокон в матрице и от угла между направлением действия приложенной нагрузки и ориентацией волокон [77]. Примером тому являются приведенные на рис. 80 кривые изменения предела прочности в зависимости от направления приложения нагрузки материала алюминий — 50 об. % борного волокна с тремя схемами укладки армирующих волокон и на рис. 81 кривые изменения модуля упругости и модуля сдвига одноосноармированного материала алюминий — 50 об. % борного волокна [10,30]. Значения предела прочности, модуля упругости и удлинения композиционного материала на основе алюминиевого сплава 6061, упрочненного волокнами бора и борсик, с различными типами укладки волокон, приведены в табл. 44, 45. Представленные на рис. 80, 81 и в табл. 44 и 45 данные свидетельствуют о широких возможностях изменения свойств композиционного материала в зависимости от типа укладки армирующих волокон при одном и том же их общем содержании. Это позволяет с максимальной степенью реализовать прочностные свойства композиционного материала в детали, сконструированной таким образом, что количество и направление укладки волокон учитывают ее напряженное состояние. Приведенные в табл. 45 данные позволяют также получить представление о прочностных свойствах при сжатии композиций алюминий — бор. 206[2, С.206]

Рис. 13. Поперечное сечение окисленной композиции на основе из никелевого сплава, упрочненного волокнами из вольфрамового Условия испытании: нагрев 5 ч: при 1090° С в воздушной[6, С.263]

ПРОЧНОСТЬ В ПОПЕРЕЧНОМ НАПРАВЛЕНИИ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА, УПРОЧНЕННОГО ВОЛОКНАМИ БОРСИК И НИТЕВИДНЫМИ КРИСТАЛЛАМИ КАРБИДА КРЕМНИЯ[2, С.159]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Браутман Л.N. Применение композиционных материалов в технике Том 3, 1978, 512 с.
2. Портной К.И. Структура и свойства композиционных материалов, 1979, 256 с.
3. Сайфуллин Р.С. Композиционные покрытия и материалы, 1977, 272 с.
4. Андреева А.В. Основы физикохимии и технологии композитов, 2001, 193 с.
5. Москвичев В.В. Трещиностойкость и механические свойства конструкционных материалов, 2002, 335 с.
6. Браутман Л.N. Композиционные материалы с металлической матрицей Т4, 1978, 504 с.

На главную