Боралюминий свойства

Термическое расширение. Помимо обычных факторов, определяющих свойства композиций, таких как природа и соотношение компонентов, распределение их и др., термическое расширение композиционного материала в значительной степени определяется наличием в нем остаточных напряжений. При охлаждении композиционного материала, получаемого обычно при высокой температуре, до комнатной, в нем возникают напряжения, обусловленные различием температурных коэффициентов линейного расширения компонентов. Например, в боралюминии при охлаждении его с температуры 500° С до комнатной матрица сжимается в от- [c.223]

Волокнистые материалы с металлической матрицей обладают высокими удельными прочностью и модулем. Из многочисленных композиций металл — волокно наиболее разработан боралюминий. Это единственный материал, для которого имеются опубликованные данные по свойствам при низких температурах [7, 8]. [c.77]

СВОЙСТВА БОРАЛЮМИНИЯ И БОРОПЛАСТИКА ПРИ ИСПЫТАНИИ НА РАСТЯЖЕНИЕ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ [c.362]

Таблица 1. Свойства боралюминия при испытании на растяжение-

Охлаждение до низких температур сравнительно слабо влияет на изученные механические свойства. При 76 К модуль упругости и модуль сдвига (оценка по средним значениям) имеют минимальные значения. Однако, оценивая разброс данных, можно полагать, что этот минимум скорее обусловлен статистическим эффектом, чем собственно влия-нием температуры. Значительная температурная зависимость отмечается при тех ориентировках, когда матрица вносит заметный вклад в свойства образца. Так, предел пропорциональности 45 -ных образцов боралюминия с охлаждением несколько вырастает, а боропластика — уменьшается. Удлинение 45°-ных образцов боралюминия [c.367]

Преимуществом боралюминия по сравнению с полимерными композиционными материалами является более высокая прочность в направлениях, отличных от направления укладки волокон. Прочность боралюминия в поперечном направлении и прочность при сдвиге может быть равна прочности алюминия или сплавов на его основе и значительно превышать прочность, достигаемую в материалах с полимерной матрицей. Типичные прочностные свойства этих материалов приведены в табл. 1. [c.423]

Был разработан процесс прессования боралюминия при низком давлении с использованием образуюш,ейся жидкой фазы, аналогичный процессу спекания через жидкую фазу, осуществляемый при давлении 4—14 кгс/см . Этот процесс проводится при температурах между температурами ликвидуса и солидуса в эвтектических алюминиевых сплавах, таких, как А1—Si, А1—Mg и А1—Си. В этих случаях матрица обычно не имеет таких свойств, как в случае деформированных сплавов, а проблема повреждения волокон остается острой даже при использовании волокон с покрытием. [c.441]

Прочность и кривая деформация — напряжение негомогенного ортотропного материала, каким является боралюминий, достаточно сложные понятия. Поведение композиционного материала, так же как и поведение обычного монолитного конструкционного материала, есть результат свойств исходных материалов, входящих в композицию, и зависит от истории его изготовления. Различный характер распределения волокон в матрице, а также наблюдаемое термодинамическое взаимодействие между этими фазами позволяют считать металлургические и структурные факторы более ответственными за количественную сторону анали- зируемых свойств по сравнению с влиянием указанных факторов иа большинство ранее известных материалов. [c.455]

Поведение боралюминия при растяжении в осевом направлении определяется, главным образом, свойствами упрочняющих волокон и их содержанием в композиционном материале. Предел прочности при растяжении в направлении укладки волокон и деформация до разрушения определяются в основном свойствами волокон, и только характер кривых напряжение — деформация может незначительно изменяться в зависимости от свойств матрицы и характера остаточных напряжений. [c.456]

На рис. 16 показан предел прочности в продольном направлении боралюминия в зависимости от температуры испытания. Снижение прочности композиционного материала связано с уменьшением прочности волокна по мере повышения температуры испытания [91], а также с наличием взаимодействия матрицы с волокном. Последнее обстоятельство особенно важно для температур выше 430° С и выдержках, более длительных, чем время, в течение которого происходили испытания (см. рис. 16). То, что предел прочности при повышенных температурах зависит главным образом от прочности волокна, указывает путь повышения этого свойства за счет улучшения свойств волокна. [c.463]

Свойства боралюминия в поперечном направлении весьма важны с точки зрения его практического применения. Во многих [c.463]

В настоящее время для оценки работоспособности композиционного материала в конкретных условиях применяют самые разнообразные методы испытания. Сопоставление полученных данных, их классификация и определение места боралюминия по шкале, обобщающей ударные свойства материалов, не входит в данную главу. Однако, с точки зрения анергии разрушения и морфологии разрушения, можно сделать некоторые общие заключения, основываясь на результатах ударных испытаний. [c.479]

Усталостные свойства боралюминия очень высоки, что является одним из основных преимуществ этой системы, позволяющих рекомендовать ее для применения в конструкциях. Такие [c.483]

В табл. 37 приведены типичные свойства соединений, полученных методов точечной сварки. Сваривались боралюминий с титаном (листы) в следующих сочетаниях а) одноосноармированный боралюминий (0,64 мм) с титаном (0,64 мм) б) перекрестноармиро-ванный боралюминий (0,52 мм) с титаном (0,51 мм) в) одноосно-армированный боралюминий (1,52 мм с поперечным упрочнением стальной проволокой) с титаном (0,51 мм) г) перекрестноармиро-ванный боралюминий (5,1 мм) с титаном (1,52 мм). [c.195]

Прочность клеевых швов на сдвиг листов из боралюминия в случае применения полиимидных клеев составляла 2,1 кгс/мм при комнатной температуре и 1,05 кгс/мм при 315° С [150]. Отмечается, что комбинированные клееболтовые и клееклепаные соединения имеют в 3 раза более высокие прочностные свойства, чем клеевые и механические в отдельности. [c.198]

Заданный уровень указанного комплекса механических, физических и других свойств формируется в процессе изготовления — конструирования материала непосредственно из компонентов. Вариацией числа, объемного соотношения компонентов и изменением структуры армирования можно в широких пределах целенаправленно изменять и регулировать свойства и создавать принципиально новые материалы с таким сочетанием характеристик, которое недостил<имо в традиционных материалах [80]. Например, по данным конструкторов, применение боралюминие-вого композиционного материала в планере самолета F-106A (М-2) позволило бы снизить его массу с 3860 до 2990 кг, т. е. на 23%, в том числе массу фюзеляжа и стабилизатора на 28%, крыльев— на 25% и элеронов — на И%. Снижение массы позволит 230 [c.230]

В ближайшем будущем композитом промышленного значения, имеющим более низкую стоимость, по-видимому, будет алюминий, армированный волокнами из углерода и корунда. Данные, приведенные на рис. 1, в, г, показывают, что боралюминий не имеет преимущества по сравнению с борэпоксидным материалом. Однако в ряде случаев применение боралюминия может быть более эффективным, например для гасителей вихревых токов в сверхпроводящих электрических машинах, где требуется высокая электропроводность в сочетании с прочностью и жесткостью конструкции. Фактором, ограничивающим применение боралюминия при низких температурах, является его значительная теплопроводность. Как и борпластик, композиционный материал борное волокно — сплав 6061 при 4 К обладает прекрасными характеристиками и высокой стабильностью свойств [8]. [c.77]

В табл. 1 и 2 представлены свойства на растяжение и упругие константы боралюминия и боропласта, а в [c.365]

Наибольшее распространение среди КМ благодаря лучшему комплексу технологических, коррозионных характеристик и достаточно высоким механическим свойствам получил класс конструкционных материалов, называемых боралюминием. Примером могут служить такие композиции как Д20-АД1-В, АД1-АМг6-В и др. Типичными представителями бора-люминиев являются материалы марки ВКА-1, ВКА-1Б. Конструкционные волокнистые композиционные материалы на основе свариваемого коррозионностойкого алюминиевого сплава марки 1561, армированного высокопрочными высокомодульными непрерывными волокнами бора (материал марки ВКА-1 Б) и тонкой стальной проволокой ВНС-9 (материал марки КАС-1), разработаны целенаправленно для использования их в качестве усиливающих элементов (в направлении действия главных напряжений) в высоконагруженньгх корпусных конструкциях из алюминиевого сплава судов [7]. Данные КМ относятся к разряду анизотропных, максимальные прочность и жесткость реализуются в направлении армирования в соответствии с законом аддитивности [7]. Ниже приве- [c.197]

В табл. 1 приведены свойства боралюминия в сравнении со свойствами боропластика, высокопрочного углепластика и высокопрочного титанового сплава Ti — 6% А1—4% V. Эти свойства определены для материалов с однонаправленной укладкой волокон, а также для материалов с псевдоизотропной укладкой. [c.421]

К важнейшим физическим и механическим свойствам боралюминия относятся высокие электро- и теплопроводность, пластичность, ударная вязкость и абразивная стойкость, а также возможность нанесения покрытий, формообразование, термообработка невоспламеняемость. Важными свойствами, определяющими долговечность конструкций из этих материалов, являются способность работать при высоких температурах, а также влагоустойчивость. [c.423]

На пластичность матрицы оказывают воздействие сжимающие е окружающие волокна, а на поведении волокон сказывается способность матрицы передавать нагрузки волокнам очень небольшой длины. Разрушающее напряжение волокон в композиционном материале часто рассчитывается по прочности пучка, состоящего из параллельных волокон [23, 88]. Прочность пучка зависит как от средней прочности волокна и ее распределения, так и от длины базы испытуемых образцов. Эта прочность в качестве величины ар входила в расчеты, проводимые по уравнению (6) Шеффером и Кристианом [78], показавшие хорошие результаты. Хорошее совпадение с экспериментальными данными получены также при использовании значений только средней прочности, которые обычно выше прочности пучка [5]. Была предпринята попытка установить соотношение между лрочностью композиционного материала, свойствами входящих в него компонентов и его структурой с учетом влияния концентраторов напряжений. Повреждения в волокнах, расположенных произвольно в композиционном материале, служат локальными концентраторами напряжений, вызывающими разрушение композиционного материала [74, 75, 103]. Модель такого типа хорошо описывает прочность боралюминия, изменяющуюся с увеличением повреждений в виде надрезанных и разрушенных волокон, являющихся концентраторами напряжений [50]. В этой модели особо важной становится роль матрицы, благодаря ее способпости передавать напряжения через участки, окружающие поврежденное волокно. [c.461]

Возможность применения боралюминия в авиакосмической технике обусловлена его высокой жаропрочностью и высоким сопротивлением ползучести, определяющими эффективность и стабильность, например, таких деталей, как лопатки вентиляторов двигателей. Поведение боралюминия при высоких температурах в течение длительного времени более сложно по сравнению с поведением большинства монолитных материалов из-за происходящих в нем изменений характера остаточных напряжений, взаимодействия меноду волокном и матрицей и процессов, протекающих отдельно в кан<дом из компонентов. Образцы композиционного материала имеют максимальное значение свойств в том случае, когда направление прилон енной нагрузки совпадает с направлением укладки волокон. Свойства композиционных материалов под углом к направлению укладки волокон резко падают с увеличением угла из-за возрастающей роли беспрепятственного сдвига матрицы. [c.473]

Особый интерес представляют усталостные свойства боралю-миния в присутствии надреза. Шеффером и Кристианом [78], Шимицу и Долоуи [80] показано, что испытание на усталость в продольном направлении образцов боралюминия с уменьшенными сечениями сопровождалось сдвигом материала в продольном направлении в механически обработанной переходной части образцов. Таким образом, эти образцы с суженным сечением в процессе усталостных испытаний перед тем как разрушиться становились плоскопараллельными образцами. Этот эффект, обсуждавшийся Крейдером [47], указывает на большие возможности матрицы уменьшить в образце роль концентраторов напряжений. Eni e одним подтверждением факта притупления трещин являются результаты работ Менке и Тоза [62] и Крейдера и др. [50], приведенные на рис. 36 и 37. [c.487]

Хотя слово композит сравнительно новое, к композитам, т.е. составным материалам, можно отнести почта все искусственные материалы, применяемые в инженерной практаке. Однако, если в прошлом находка нового материала иногда приводила к новой эпохе в истории человечества, то в наше время новые материалы, обладающие замечательными свойствами, создаются целенаправленно и довольно часто, а в будущем, несомненно, материалы с заданными свойствами будут проектироваться подобно конструкциям. Тем не менее структура и свойства некоторых природных композитных материалов, без сомнения, достойна изучения и подражания (к таким материалам можно отнести, например, нефрит, материал зубов, кровеносных сосудов и многие другие). Несомненно, например, что механизм разрушения древесины во многом схож с механизмом разрушения таких современных однонаправленных композитов, как углепластик, стеклопластик, боралюминий и некоторые другие, уже нашедших широкое применение. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...