Прочность литых композиций

ПРОЧНОСТЬ литых композиций МАГНИЕВЫЙ СПЛАВ [c.83]

С целью интенсификации пропитки композиции алюминий— углерод получают методом литья под давлением. Результаты испытаний образцов, полученных по такой технологии, выявили существенную нестабильность механических свойств реализованная прочность волокон в таких композициях составляла 30— 70% от рассчитанной по правилу смеси [172, 181]. Объяснения этого явления весьма противоречивы. Некоторые исследователи считают, что низкая реализованная прочность связана с ориентировкой волокон относительно оси и с неравномерностью их укладки [158], другие предполагают существенное разупрочнение волокон в связи с образованием карбида алюминия. Было показано, что в зависимости от температуры и давления формования композиций могут быть получены образцы с различными типами излома (рис. 37). Излом первого типа характеризуется выдергиванием волокон из матрицы, что свидетельствует о недостаточной связи между ними прочность такой композиции составляет 25— 30 кгс/мм . Для изломов второго типа характерна развитая, ще- [c.85]

Прочность и жесткость — основные механические характеристики композитов — зависят от содержания, типа и длины армирующих волокон, а также в некоторой степени и от свойств других компонентов композиции. Последние должны предотвращать перемещение волокон и защищать их от повреждения. Большое значение имеют количество и длина волокон. Волокно длиной более 6,4 мм практически не улучшает механические свойства СКП, а при длине свыше 12,7 мм возникают трудности со смещением и формованием. На рис. 15.1 приведена типичная кривая зависимости ударной вязкости от длины волокна. Аналогично изменяются и другие механические свойства. При литье композиций под давлением увеличение длины волокна может дать еще меньше преимуществ, вероятно потому, что более длинные волокна легче повреждаются при течении через центральный и распределительные литники. [c.119]

Хорошие магнитные свойства некоторых металлокерамических композиций позволили их использовать для изготовления постоянных магнитов методом прессования порошка, состоящего из измельченных тонкодисперсных магнитотвердых сплавов, с последующим спеканием при высоких температурах. В результате такой технологии изделия получаются достаточно точных размеров и не требуют дальнейшей обработки. Металлокерамические магниты имеют высокую механическую прочность, но пониженные магнитные свойства по сравнению с литыми магнитами, что обусловлено в основном большим содержанием (до 30 %) немагнитного связующего вещества. [c.131]

Имеющиеся в литературе данные исследования химической совместимости борных волокон с магнием весьма противоречивы. Так, например, в работах [97, 122] не обнаружено химического взаимодействия между магнием и борными волокнами в композициях, полученных методом литья при температурах 700—750° С. Однако в работе [96] показано, что прочность борных волокон понижается вдвое после контакта с жидким магнием при температуре 700° С. [c.83]

Образцы композиционных материалов с матрицей из алюминия, легированного 12% кремния (№ 5, 10) и 35% магния (№ 6), упрочненной композиционной лентой из борного волокна, покрытого нитридом бора и пропитанного алюминием, имели малую прочность и низкий коэффициент эффективности матрицы. При этом коэффициент р образцов с алюминиевой матрицей, легированной 35% магния, имеющей более низкую температуру плавления, был несколько выше по сравнению с силуминовой матрицей. В образцах в состоянии после литья он достигал 0,75. Судя по уровню прочности этих образцов (№ б), матрица, заключенная между слоями ленты, имеющая после литья грубые дефекты, практически не несет нагрузки, и вклад в прочность композиции вносит только композиционная лента. Если учесть, что максимальная температура, действию которой подвергались волокна в процессе изготовления композиционного материала, не превышала 450°С и они были защищены от действия расплава матрицей из алюминия, входящей в состав композиционной ленты, то фактически все повреждения, которые можно было наблюдать на волокнах, являлись результатом процесса пропитки волокон расплавом при получении ленты. Это соображение подтверждается опытом по гомогенизации образцов с матрицей из алюминия с 35% магния после пропитки (партия № 7). Образцы, подвергавшиеся гомогенизации при температуре 400° С в течение 70 ч, показали прочность 70 кгс/мм , что на 15,5 кгс/мм выше прочности образцов в состоянии после литья. Повышение прочности является следствием улучшения свойств матрицы, повышения ее способности передавать напряжения от разрушенных волокон к более прочным волокнам. Гомогенизация повышает коэффициент эффективности матрицы при содержании 37 об. % волокна от 0,75 до 0,93, причем эти цифры характеризуют величину полного разрушения волокна, обусловленного всем технологическим циклом, включающим процесс нанесения покрытия из нитрида бора, получение ленты методом протяжки через расплав алюминия и процесс окончательной пропитки. [c.111]

Содержание углеродных волокон обычно варьируется в диапазоне 10 — 40 масс.%. Для получения хорошей износостойкости и антистатических свойств используют сравнительно низкую скорость перемешивания, а при литье в металлические формы, когда необходимо получить изделия, обладающие высокими жесткостью и прочностью, используется высокоскоростное перемешивание композиции. На рис. 3. 6 показана зависимость прочности и модуля упругости углепластика от содержания углеродных волокон [2]. Как видно из рисунка, с повышением содержания волокон модуль упругости углепластика возрастает практически линейно. Рост прочности углепластика замедляется, начиная примерно с содержания волокон 40 масс.%. При повышении содержания волокон реологические свойства смесей ухудшаются, что отрицательно влияет на процесс формования. Поэтому относительное содержание волокон 40 масс.% следует рассматривать как максимальное для композиционных материалов этого типа. [c.81]

Первая сумма охватывает распределение волокон с длиной ниже критической, вторая — выше критической, а член уравнения за квадратными скобками — вклад матрицы в прочность композиции, Константа т], учитывающая ориентацию волокон, для хаотического распределения в плоскости равна 0,375, а для хаотического объемного распределения — 0,167. На рис. 2.40 показан типичный пример кривой распределения волокон по длине, полученной авторами работы [62] для переработанного литьем под давлением промышленного полиамида 66, содержащего 15% (об.) рубленого стеклянного волокна. Из рисунка видно, что более 80% волокон имеют длину меньше критической. Требуется значитель- [c.96]

В табл. 14 приведены сравнительные характеристики композиции цинк — 35 об. % углеродных волокон Торнел-75 и цинкового сплава AG 40А для литья под давлением, показывающие, что армирование углеродными волокнами матрицы из технического цинка приводит к увеличению прочности в 3 раза, а модуля упругости — на 70% по сравнению с соответствующими характеристиками традиционных высокопрочных цинковых сплавов. Еще более существенной является разница удельных характеристик, обусловленная меньшей плотностью композиционного материала. [c.410]

Из материалов на основе акриловых смол наибольшее применение получили полимеры марки АСТ-Т и стиракрил, а на основе эфиров — целлюлозы марки ТЛК-Э (термопластичная литьевая композиция). Фенольно-формальдегидные смолы несколько уступают по своим свойствам эпоксидным, но они значительно дешевле. Литые фенольно-формальдегидные смолы имеют теплостойкость порядка 100° С, небольшой вес, устойчивость к колебаниям температуры и влажности, высокую прочность на сжатие и хорошую обрабатываемость на металлорежущих станках. Главным недостатком их является хрупкость при ударных нагрузках. [c.141]

Характерными для пластмасс свойствами являются относительно малая плотность — 1-2,5 г/см (исключая композиции с тяжелыми наполнителями), а для пенопластов до 0,01 г/см , низкая теплопроводность, высокие диэлектрические свойства и электрическая прочность, высокая коррозионная и химическая стойкость, хорошие технологические свойства (легкость шприцевания — экструзии, литья, прессования, сваривания и склеивания, обработки резанием). [c.157]

Волокна бора используются для армирования большего числа металлических сплавов, включая магний и свинец. Сообщается об исследованиях по изготовлению композиций магний — бор методом непрерывного литья. Композиции с большим объемным содержанием компонентов были получены с высокой прочностью я без повреждения волокон. Метод заключается в непрерывной пропитке жгутов, состоящих из 15—40 волокон, с последующим диффузионным соединением или соединением путем переплава для получения конструкционной формы. Высокопрочные композиционные материалы также изготовляют путем плазменного напыления магния на намотанные на барабан слои волокон бора с последующим диффузионным соединением с помощью горячего прессования, как сообщалось Абрамсом и др. [1]. Эта композиционная система обладает хорошим отношением модуля и прочности к плотности и должна найти широкое применение в легких высоконагруженных конструкциях. [c.46]

Поливинилиденхлорид представляет собой продукт полимеризации винилиден-хлорида известны также совместные полимеры винилиденхлорида с хлорвинилом (саран) и др. Поливинилиденхлориды отличаются эластичностью, теплостойкостью и хорошими механическими качествами. Полихлорвинилиде-новые пластики выпускаются главным образом в виде композиций для литья и прессования они отличаются высокой прочностью при растяжении, водостойкостью, химической стойкостью и относительно малой горючестью. Известны искусственное волокно и ткань из по-ливинилиденхлорида, обладающие высокой абразивной стойкостью. Из поливинилиденхло-рида вырабатывают трубки, трубопроводы, детали поршней для насосов, а также специальные антикоррозионные ленты и огнестойкие покрытия. [c.312]

При склеивании слоистых конструкций подготовка поверхностей заключается в анодировании и нанесении адгезионного грунта, который наряду со свойствами клеевой композиции, определяет прочность и ресурс соединений. Основным направлением повышения качества подготовки поверхностей является автоматизация нанесения грунта, при которой обеспечивается равномерность покрытия и контроль его толщины в пределах 3-6 мкм. Высокий ресурс слоистых клееных конструкций можно достичь лишь при изготовлении обшивок и дублеров высокой точности с зазором при их сопряжении не более 0,1 мм. Для этого используют литую металлическую оснастку, обрабатываемую на станках с ЧПУ, что обеспечивает высокую степень увязки оснастки для формообразования и склеивания. Неразрушающий контроль качества клеевых соединений позволяет с помощью импендансно-акустического метода выявлять непроклеи. Создание установок для более полного автоматизированного контроля с определением прочности клеевого соединения является в настоящее время актуальной задачей. [c.84]

Одна из трудностей контроля разрывной прочности композиций с короткими волокнами, в особенности стеклопластиков на основе хрупких волокон и хрупкой полимерной матрицы, обусловлено тем, что хаотически распределенные волокна пересекают поверхность, образующуюся при вырезке образца, неконтролируемым способом. Поэтому даже при использовании образцов, изготовленных прессованием или литьем под давлением и не требующих дополнительной механической обработки, волокна выходят на поверхность под различными углами, что приводит к большому разбросу получаемых результатов. Это особенно опасно, когда волокна (например, в полиэфирных премиксах) распределены не индивидуально, а в виде пучков, содержащих до 200 элементарных волокон, скрепленных между собой перед измельчением. В работе [58] было показано, чтто размеры начального дефекта в полиэфирных премиксах близки к длине пучков волокон. Для учета этих эффектов были предприняты обоснованные и успешные попытки применить подход механики разрушения к композициям с короткими волокнами. С помощью испытаний при растяжении и изгибе образцов с надрезом в работе [58] были определены эффективные коэффициенты интенсивности напряжений Ki для промышленных марок полиэфирных премиксов и препре-гов, а также для ряда смол, наполненных хаотически распределенными рублеными стеклянными волокнами. В случае полиэфирных премиксов корректные показатели К < можно получать, нанося надрезы достаточно глубокие, чтобы препятствовать случайному зарождению трещин в местах выхода пучков волокон на [c.103]

Для оперативного ремонта сколов и выбоин на российский рынок ремонтных материалов в настоящее время поступают различные битумполимерные композиции, например композиция марки Монолит , представляющая собой смесь высококачественного асфальта и полимерного связующего, что позволяет применять ее даже при отрицательных температурах. Она не требует специального оборудования для укладки, длительного времени для набора прочности после механического уплотнения, одинаково применима как для асфальтобетонных, так и для цементобетонных покрытий. Для ремонта сколов также используют разновидность горячего асфальтобетона, так называемый литой асфальтобетон, основное преимущество которого состоит в способности уплотняться без механических воздействий и повышенной устойчивости к механическим и физическим воздействиям окружающей среды и транспортных средств. Более высокие показатели плотности и сдвигоустойчивости в этом материале достигаются за счет увеличенного по сравнению с обычным асфальтобетоном содержания минерального порошка (до 23 %), преимущественно активированного. [c.482]

Методы порошковой металлургии позволяют сочетать в едпкой композиции нужные индивидуальные свойства металлических и неметаллических материалов. Некоторое уменьшение механической прочности порошковых материалов по сравнению с литыми тсомпенси-руется напрессовыванием фрикционного слоя на стальную основу и спеканием под давлением. Для лучшего сцепления с фрикционным слоем стальную основу предварительно омедняют и лудят. [c.353]

Легирование литием алюминиевых сплавов приводит к существенному снижению удельного веса и повышению модуля упругости, а эти характеристики часто имеют решающее значение при проектировании летательных аппаратов. Введение лития совместно с кадмием в сплавы системы А1—Си—Мп вызывает значительное повышение прочностных характеристик. Изучение таких композиций привело к созданию сплава ВАД23. Высокая прочность этого сплава при комнатной температуре сочетается с высокой жаропрочностью при температурах до 225° С. Его удельный вес на 3—5% ниже, а модуль упругости на 5—8% выше, чем сплавов типа Д16 и В95. [c.204]

Этилцеллюлоза применяется как морозостойкий и химически стойкий материал в производстве лаков и как упругий легко пласти-фицируюш,ийся материал в производстве пуансонов для падающих молотов (литейная композиция ТЛК-Э). Пластификатором в этой массе служит дибутилфталат, наполнителем — железный сурик. При нагревании до 190—200° масса переходит в вязкотекучее состояние, поэтому изготовление пуансонов можно производить методом обычного литья в формы. Термопластичность массы допускает многократное формование новых пуансонов из одной и той же массы. Удельный вес массы 1,25—1,3 г/см , удельная ударная вязкость 10 кгсм см , предел прочности при растяжении 130 кг1см . [c.66]

Наиболее широко применяются литые композиционные материалы, состоящие из бора в виде тонких волокон н алюминия (В—А1), магния и др. При содержании в композиции до 50 % В литой композит имеет прочность на разрыв о = 1000- -1400 МПа и модуль упругости Е = = 210 000- 270 ООО МГ1а при. плотности р = 2,6 г/см II отличается низким коэффициентом линейного расшире-Н1 я (а = 2-Н5-10 град. ). Такое сочетание свойств для обычных литых сплавов недостижимо. [c.284]

В работе [20] приводятся экспериментальные данные по ползучести, а также построенный на их основе теоретический аппарат как линейной, так и нелинейной вязкоупругости для эпоксидно-.малеииовой композиции одного тина. Для возможности применения этого или какого-либо другого теоретического аппарата к конкретному материалу необходимы обширные экспериментальные данные по этому материалу. Однако если исходить из особенностей процесса нагружения эпоксидных компаундов, отмеченных в гл. I и 2, то можно прийти к выводу, что в инженерных расчетах литой изоляции нет острой необходимости в аппарате вязкоупругости. Действительно, в переходной области между высокоэластически.м и стеклообразным состояниями, где более всего проявляются реономные свойства компаундов, напряжения в изоляции весьма малы, т. е. они не могут вызвать существенных деформаций. Как показывают ТРХ, напряжения, опасные для прочности изоляции, имеют место при температурах значительно ниже температуры стеклования, при которых компаунд находится в застеклованном состоянии и ведет себя как упругое тело с ярко выраженным хрупким характером разрушения. Зависимость напряжений от температуры, согласно второму участку на ТРХ, можно считать линейной, причем рост напряжений начинается при Т=Тс и продолжается в области температур ниже Тс. [c.95]

Справочник содержит данные анализа основных требований к материалам литейных форм в зависимости от характеристик отливок и способа литья. Приведены физико-химические свойства современных формовочных материалов (наполнителей, связующих) для литья черных, цветных и тугоплавких сплавов, краткие сведения по технологии и экономике их получения и использованию в литейном производстве. Описаны экспериментальные методы и расчетные формулы оптимизации компонентов формовочнУ[Х смесей, обеспечивающих заданные технологические и эксплуатационные характеристики, такие, как прочность, выбиваемость, регенерируемость, газотворность, теплоаккумуляционная способность и т. д. В справочнике даны составы новых формовочных композиций и эффективные способы их применения для получения точного и качественного литья. [c.735]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...