Kompozit materiallar metal matritsadan iborat (Ko'pincha A1, Mg, Ni va ularning qotishmalari), qotib qolgan yuqori kuch tolasi ( tolali materiallar) yoki mayda-chuyda tarqalib ketgan zarrachalar, eriydigan asosiy metall (tarqatib yuborilgan quvvatli materiallar). Metall matritsasi Bitta tolalarni (tarqatib yuborilgan zarralar) bitta butun songa bog'lang. Tola (tarqatib yuborilgan zarralar) va bir dasta (matritsa)
Anjir. biri
1 - donli (tarqatib yuborilgan) material (L / d - I): 2 - diskret tolali kompozit material; 3 - doimiy tolali kompozit material; 4 - doimiy tolalarni yotqizish; 5 - ikki o'lchovli tolalar; 6,7 - Ovozli yotqiziladigan tolalar
yoki boshqa kompozitsiya, ismingiz bor kompozit materiallar (196-rasm).
Shaklda. 196 tolali kompozit materiallarni mustahkamlash sxemalarini ko'rsatadi. Tolali ekstraksiya (qo'shimcha) bilan kompozit materiallar bilan kompozit materiallar, tola uzunligi 10 tl / d diametrli l / d "diametrli va uzluksiz tola bilan taqsimlanadi. D \u003d co. Dori-tolalar matritsada joylashgan. Yuzlab mikrometrning ulushi bo'lgan tolalar diametri. Uzunlikning uzunligi tolali diametrga qanchalik ko'p bo'lsa, qattiqlash darajasi yuqori bo'ladi.
Ko'pincha kompozit material qatlamli tuzilishhar bir qatlam ko'p parallel uzluksiz tolalar bilan mustahkamlangan. Har bir qatlamni to'qima tolasi bilan o'ralgan tolalari, bu mos keladigan yakuniy materialning kengligi va uzunligi bo'lgan matoga to'qish mumkin. Ko'pincha tolalar uch o'lchovli tuzilmalarda to'kililadi.
Kompozit materiallar an'anaviy qotishmalardan farq qiladi (50-100%), elastik modul, qattiqlik koeffitsienti (Ey) va yorilishning pasayishi tendentsiyasi. Kompozit materiallardan foydalanish metall iste'molini kamaytirishda tuzilishning qattiqligini oshiradi.
44-jadval.
Metall asosda kompozit materiallarning mexanik xususiyatlari
Kompozit (tolali) materiallarning kuchi tolalarning xususiyatlari bilan belgilanadi; Matritsa asosan kuchlanishni kuchaytirish elementlari orasidagi kuchlanishini talab qilishi kerak. Shuning uchun tolalarning egiluvchanligi kuchi va moduli matritsaning egiluvchanligi kuch va modulidan ancha katta bo'lishi kerak. Qattiqroq qatlamli tolalarni yuklash paytida hosil bo'lgan kuchlanishni sezadi, tola yo'nalishi yo'nalishi bo'yicha kuch va qat'iylikni beradi.
Alyuminiy, magniy va ularning qotishmalari, qobig'i (b \u003d 2500 - * - 3500 MPA, E \u003d. 38H-420 GPA va uglerod (st b \u003d 1400-g-3500 MPA, E. 160-B450 GPA, shuningdek, yuqori chidamliligi va elastiklik moduliga ega bo'lgan oshpazlar (karbinlar, nitridlar va oksidlar) tolalari. Shunday qilib, 100 mkm diametri 100 mkm diametrli siliketer tolalari \u003d 2500- * T3500 MPa E. \u003d 450 GPA. Ko'pincha tola sifatida yuqori quvvatli po'lat simga ishlating.
Titanni va uning qotishni kuchaytirish uchun molibden sim, sapfir tolasi, kremniy va Borid Titan tomonidan qo'llaniladi.
Nikel qotishmalarining issiqlikka chidamliligi oshishi, ularning volfram yoki molibden simni mustahkamlash orqali erishiladi. Tegishli issiqlik o'tkazuvchanligi va elektr o'tkazuvchanligi talab qilingan hollarda metall tolalardan foydalaniladi. Bonon va alyuminiy nitrid, bortidi va silikon nitdidi va hokazodan yuqori quvvatli tolali va alyitikum nitdidi va hokazo va hokazodan va boshqalarga ega bo'lgan va E. \u003d 400 - * - 600 gPa.
Yorliqda. 44 Bir nechta tolali kompozit materiallarning xususiyatlari beriladi.
Metall bazadagi kompozit materiallar yuqori quvvatga ega (st, a, x) va bir vaqtning o'zida ular kichik. Biroq, kompozit materiallarda tolalar yoriqlarni ko'paytirish tezligini kamaytiradi, matritsada paydo bo'ladi va deyarli butunlay mutlaqo istisno qiladi
Anjir. 197. Elastik modulning qaramligi E (a) va (b) buraluminum kompozit materialida vaqtincha qarshilik (2) Katta tolali tarkibdan kuchaytirish o'qlari
mo'rt halokat. O'ziga xos xususiyat Unionial tolali kompozitriklar anisotropiya mexanik xususiyatlar Va tolalar bo'ylab va voltaj kontsentratlariga nisbatan past sezgirlik.
Shaklda. 197 qaramlik va indeks va E. Boroaluminum kompozit materiallari Borog tolasi tarkibidagi (/) va orasidagi ( 2 ) Mustahkamlash o'qlari. Tolalarning hajmini kattaroq, b, a_ t va E. Kuchaytirish o'qi bo'ylab. Biroq, matritsani tolalarni faqat tolalarni uzatishi mumkin, agar konditing tola-matritsasi yuzasida qattiq ulanish bo'lsa. Tolalar orasidagi aloqani oldini olish uchun matritsa kamida 15-20% bo'lganida erishilgan barcha tolalarni o'rab olishi kerak.
Matritsa va tolalar bir-birlari bilan o'zaro ta'sir qilmasligi kerak (o'zaro diffohlash kerak) ishlab chiqarishda yoki operatsiyada o'zaro tarqalishi kerak, chunki bu kompozit materialning kuchining pasayishiga olib kelishi mumkin.
Tolali kompozit materiallarning xususiyatlarining aizotropi voltli konlarning kuchlanish maydonini muvofiqlashtirish orqali ehtiyot qismlarni loyihalashda ehtiyot qismlarni loyihalashda hisobga olinadi.
Boron, kremniy karberi, titan diborid va alyuminiy oksmonining alyuminiyasini kuchaytirish issiqlik chidamliligini sezilarli darajada oshiradi. Compozit materiallarining xususiyati vaqtincha buzilish vaqtining pastligi (198-rasm, ammo) Ortib borishi bilan.
Anjir. 198. Borolon qotishmalari (A) va nikel tolasini o'z ichiga olgan burg'uli kompozit materialning uzoq kuchlari va nikel kompozit materialining uzun kuchlari bilan taqqoslaganda (b): b):
/ - buroluminum kompozitsiyasi; 2 - titan qotishmasi; 3 - tarqatish - kompozit materialni kuchaytirish; 4 - Dumpissiya va qotishma qotishmalari
Bir va ikki o'lchovli mustahkamlash bilan kompozit materiallarning asosiy noqulayligi kam qarshilik qatlamli silkinish va ko'ndalang jarlik. Ushbu etishmovchiliklar murakkablikdagi mustahkamlash materiallaridan mahrum.
Kompozit materiallar metrix dan iborat (Ko'pincha al, Mg, Ni va ularning qotishmalari), asosan metall (tarqoqroq materiallar) bilan yuqori kuchli tolalar (tolali materiallar) yoki eng yaxshi tarqalgan materiallar bilan ta'minlanmagan. Metall matritsasi tolalar (tarqoq zarralar) ni bitta butun songa bog'laydi. Tola (tarqatib yuborilgan zarralar) va bir dasta (matritsa)
Anjir. 196. Tarkibiy tolalarni (b) kompozitsion tolalarni (b) mustahkamlash sxemasi: 1 - don (dispersiyaga chidamli) material (l / d \u003d 1); 2 - diskret tolali kompozit material; 3 - doimiy tolali kompozit material; 4 - doimiy ravishda yotqizish; 5 - ikki o'lchovli tolalar; 6.7 - Ovozli yotqiziladigan tolalar
yoki kompozit material deb ataladigan boshqa kompozitsiya (196-rasm).
Tolali kompozit materiallar. Shaklda. 196 tolali kompozit materiallarni mustahkamlash sxemalarini ko'rsatadi. Tengrug'ni to'ldirish mexanizmi bo'yicha tolali plomba (tugatish) bilan kompozit materiallar diametrli va uzluksiz tola bilan taqqoslashning diametrli tolasi bilan taqsimlanadi. Yuzlab mikrometrning ulushi bo'lgan tolalar diametri. Uzunlikning uzunligi tolali diametrga qanchalik ko'p bo'lsa, qattiqlash darajasi yuqori bo'ladi.
Ko'pincha, kompozit material - bu har bir qatlamning ko'p sonli parallel uzluksiz tolalar bilan mustahkamlangan qatlamli texnika. Har bir qatlamni to'qima tolasi bilan o'ralgan tolalari, bu mos keladigan yakuniy materialning kengligi va uzunligi bo'lgan matoga to'qish mumkin. Ko'pincha tolalar uch o'lchovli tuzilmalarda to'kililadi.
Kompozit materiallar an'anaviy qotishmalardan farq qiladi (50-100%), elastiklik, qattiqlik () koeffitsient () koeffitsienti modullari va yorilishga nisbatan kamaytirildi. Kompozit materiallardan foydalanish metall iste'molini kamaytirishda tuzilishning qattiqligini oshiradi.
44-jadval (skanerlash) Metall asosdagi kompozit materiallarning mexanik xususiyatlari
Kompozit (tolali) materiallarning kuchi tolalarning xususiyatlari bilan belgilanadi; Matritsa asosan kuchlanishni kuchaytirish elementlari orasidagi kuchlanishini talab qilishi kerak. Shuning uchun tolalarning egiluvchanligi kuchi va moduli matritsaning egiluvchanligi kuch va modulidan ancha katta bo'lishi kerak. Qattiqroq qatlamli tolalarni yuklash paytida hosil bo'lgan kuchlanishni sezadi, tola yo'nalishi yo'nalishi bo'yicha kuch va qat'iylikni beradi.
Alyuminiy, magniy va ularning qotishmalari, shuningdek, yuqori quvvatli va elastiklik moduliga ega bo'lgan tolalardan (karbinlar, nitridlar va oksidlar) tolalari qo'llaniladi. Shunday qilib, 100 mkm diametri bo'lgan kremniy karbin tolalari ko'pincha yuqori quvvatli po'latdan tolali sim sifatida ishlatiladi.
Titanni va uning qotishni kuchaytirish uchun molibden sim, sapfir tolasi, kremniy va Borid Titan tomonidan qo'llaniladi.
Nikel qotishmalarining issiqlikka chidamliligi oshishi, ularning volfram yoki molibden simni mustahkamlash orqali erishiladi. Tegishli issiqlik o'tkazuvchanligi va elektr o'tkazuvchanligi talab qilingan hollarda metall tolalardan foydalaniladi. Yuqori quvvatli tolali tolali kompozit materiallarning istiqbolli va yuqori darajadagi kristallari oksidi va alyuminiy nitrid, bugyon va kremniy nitdidi va boshqalar.
Yorliqda. 44 Bir nechta tolali kompozit materiallarning xususiyatlari beriladi.
Metall bazadagi kompozit materiallar yuqori kuchga ega va issiqlik o'tkazmasiga ega, bir vaqtning o'zida ular kichik. Biroq, kompozit materiallarda tolalar yoriqlarni ko'paytirish tezligini kamaytiradi, matritsada paydo bo'ladi va deyarli butunlay mutlaqo istisno qiladi
Anjir. 197. Boroaluminum kompozit materialining elastiklik modulining (1) va Borog tolasining qazib olish o'qining (2) qaramligi
mo'rt halokat. Uniyatali tolali kompozit materiallarning o'ziga xos xususiyati - bu mexanik xususiyatlarning anisotropiyasi va voltaj kontsentratlariga nisbatan past sezgirlik.
Shaklda. 197 Begog tolasi tarkibidagi qaramlik va E buroluminum kompozitsion materialni (1) va kuchaytirishning o'qi orqali ko'rsatadi. Tolalarning hajmini kattaroq, yuqori va Everentatent o'qi bilan birga. Biroq, matritsani tolalarni faqat tolalarni uzatishi mumkin, agar konditing tola-matritsasi yuzasida qattiq ulanish bo'lsa. Tolalar orasidagi aloqani oldini olish uchun matritsa kamida 15-20% bo'lganida erishilgan barcha tolalarni o'rab olishi kerak.
Matritsa va tolalar bir-birlari bilan o'zaro ta'sir qilmasligi kerak (o'zaro diffohlash kerak) ishlab chiqarishda yoki operatsiyada o'zaro tarqalishi kerak, chunki bu kompozit materialning kuchining pasayishiga olib kelishi mumkin.
Tolali kompozit materiallarning xos materiallarining anisototropasi 6 voltli konlar bilan turg'unlikni optimallashtirish orqali ehtiyot qismlarni loyihalashda hisobga olinadi.
Boron, kremniy karberi, titan diborid va alyuminiy oksmonining alyuminiyasini kuchaytirish issiqlik chidamliligini sezilarli darajada oshiradi. Compozit materiallarining xususiyati vaqt o'tishi bilan buzilishning past darajasi (19-rasm) haroratning oshishi bilan.
Anjir. 198. Boroaluminum kompozit materialining chidamli kuchini o'z ichiga olgan 50% burrikli moddaning (A) va nikel kompozit materialining uzunligi bilan taqqoslaganda, qotishma qotillik hissi (b): 1 - Boroaluminum kompozitsiyasi; 2 - titan qotishmasi; 3 - dispersiyani - kompozit materiallar; 4 - Discersion qotish qotishmalari
Bir va ikki o'lchovli mustahkamlash orqali kompozit materiallarning asosiy noqulayligi - interveyer smenasi va ko'ndalang jarohati. Ushbu etishmovchiliklar murakkablikdagi mustahkamlash materiallaridan mahrum.
Tarqalib ketgan kompozit materiallar. Birlashtirilgan tolali kompozit materiallardagi tolali kompozit materiallardan farqli o'laroq, matritsa yukni olib yuradigan asosiy element va displey zarralari undagi dislokatsiyalarni inhibe qiladi. O'rta masofada 100-500 nm orasidagi masofada 10-500 nm zarrachalar hajmida yuqori kuchga ega bo'ladi va ularni matritsada taqsimlash. Kuch va issiqlik qarshilik fazalarni kuchaytirish bosqichlariga qarab, eksklyuziv qonunga rioya qilmaydi. Turli metallar uchun ikkinchi bosqichning maqbul tarkibi bir xil emas, lekin odatda oshmaydi
Qattiqlangan fazes kabi barqaror refrakter, hofniy, yttsity, oksidiumlar, oksidium, oksidium, oksidlar va noyob er metallarining murakkab birikmalari, bu avvalgi materialning yuqori kuchini saqlab qolishga imkon beradi. Shu munosabat bilan bunday materiallar ko'pincha issiqlikka chidamli sifatida ishlatiladi. Tarmoqli kompozitsion materiallar texnikada ishlatiladigan metallar va qotishmalardan foydalanib olinishi mumkin.
Alyuminiy asoslari eng keng qo'llaniladi - SAP (Sinlangan alyumin kukuni). SAP alyuminiy va tarqalib ketgan zarrachalar, zarrachalar, dislokatsiyalarning harakatini sekinlashtiradi va shu bilan kuchni oshiradi
qotishma. Qopqoqdagi tarkibiy tarkibiy qismlar 300 dan oshadi va nisbiy uzayish mos ravishda 8 foizdan 3% gacha pasayadi. Ushbu materiallarning zichligi alyuminiyning zichligiga teng, ularda korroziya qarshiligi va korroziya va korroziyaga chidamli po'latni uzoq muddatli quvvat bilan almashtirishlari mumkin, ular deformatsion alyuminiy qotishmalaridan oshib ketadi. Qabaslar uchun uzoq muddatli kuch
Nikelni tarqatib yuborilgan materiallar uchun katta istiqbollar. Issiqlikdagi eng yuqori issiqlikka ega bo'lgan qotishmalar 2-3 dan boshlab nikelga asoslangan qotishmalar mavjud. Toriy yoki hofniy ikkioksi. Ushbu qotishmalarning matritsasi odatda qattiq echimdir. Qat'iy qismlardan keng qo'llaniladi (Nikel, toriy dioksidi) va (Xafniya oksidi tomonidan mustahkamlangan). Ushbu qotishmalar yuqori issiqlik chidamliligiga ega. Haroratda qotishmali kompozitsion materiallar, shuningdek, harorat va ta'sir qilish davomiyligi bilan yumshatish va unga ta'sir qilishning davomiyligi bilan yumshatiladigan tolali materiallar mavjud (198-rasm).
Kompozit materiallarning arizalari cheklanmagan. Ular aviatsiyaning yuqori yuklangan qismlari uchun aviatsiyada (pechka, qovurg'alar, qovurg'alar, panellar va turbellar va turbonlar va turbinalar va boshqalar), kosmik texnikalarini isitish xavfi ostida Qurilish sanoatida, pufakchalar va boshqalar), tana sanoatida (burg'ulash panellari, kombinatsiya buyumlari, birlashmalar, birlashmalar, kombinatsiyalar, elementlar) bo'lgan elementlar uchun tayyor tuzilmalar va boshqa sohalarda yuqori darajadagi tuzilmalar va boshqalar.
Kompozit materiallardan foydalanish dvigatellar, energetika va transport zavodlarining energiyasini ko'paytirish, mashinalar va asboblarni kamaytirishda yangi yuqori sifatli sakrashni ta'minlaydi.
Yarim tayyor mahsulotlar va kompozit materiallardan olingan mahsulotlarni olish texnologiyasi juda yaxshi rivojlangan.
Ushbu kompozitsion materiallar qatoriga (SAPREEMINU kukuni kabi materiallar mavjud), ular alyuminiy oksid zarralari tomonidan mustahkamlangan alyuminiydir. Alyuminiy kukuni eritilgan metalni purkash orqali olinadi, undan keyin kislorod mavjudligida loy tegirmonida tegirmonda maydalangan tegirmonda silliqlash. Uning tobora kuchayib borishi bilan kukun kichikroq bo'ladi va alyuminiy oksidining tarkibi oshadi. SAPdan mahsulotlar va yarim tayyor mahsulotlarni ishlab chiqarish texnologiyasi Sovuq matbuot, oldindan sinnatilgan, issiq bosish, alyuminiy yalpi qog'ozlarni yuvish yoki siqish, qo'shimcha issiqlik bilan davolash mumkin bo'lgan tayyor mahsulotlar shaklida.
SAP tipidagi qotishmalar samolyotlarni ishlab chiqarish uchun 300 - 500 ° C gacha bo'lgan haroratda yuqori o'ziga xos kuch va korroziya qarshiligi bo'lgan qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Shulardan, piston tayoqlari, kompressorlar pichoqlari, yoqilg'i elementlari va issiqlik almashinuvchi quvurlar qobig'i.
Alyuminiy va uning qotishmalarini po'lat sim bilan mustahkamlash, ularning kuchini oshiradi, elastiklik modulini oshiradi, charchoqqa chidamliligini oshiradi va materialning harorat doirasini kengaytiradi.
Qisqa tolalar bilan mustahkamlash presslash yoki blankalarni aylanib o'tish yoki yutishdan keyin chang metallurgiya usullari bilan amalga oshiriladi. Alyumin folga va tolalarning o'zgaruvchan qatlamlaridan iborat doimiy tolalarni mustahkamlashda, alyuminiy va tolalarning o'zgaruvchan qatlamlaridan iborat bo'lib, portlash, issiq bosim, portlash payvandlash, diffuz payvandlash.
Bu juda istiqbolli material - bu Berilyumni mustahkamlashning yuqori fizikaviy xususiyatlari va, birinchi navbatda, uning past zichligi va yuqori darajadagi qattiqlikdagi alyuminiy-sotsium simining tarkibi amalga oshiriladi. Berilyumli kompozitsiyalar axlatli sim va matritsalar simlari va matritsasi varaqlarining o'zgaruvchan qatlamlari paketlari olinadi. Po'lat va bereliya simlari bilan mustahkamlangan alyuminiy qotishmalaridan raketalar kabinetlari va yonilg'i baklari yasash.
"Alyuminiy - uglerod tolasi" kompozitsiyasida kuchaytirishning past zichligi va matritsasi juda o'ziga xos kuch va qattiqlik bilan kompozit materiallar yaratishga imkon beradi. Uglerod tolasining noqulayligi ularning sifati va reaktivligi. Alyuminiy kompozitsiyasi - uglerod uglerod tolalarini suyuq metall yoki chang metallurgiya usullari bilan singdirish orqali olinadi. Texnologik jihatdan alyuminiy eritilgan uglerod tolasi nurlari.
Ma'ruzli alyuminiy uglerod zamonaviy jangchilar dizaynida qo'llaniladi. Materialning yuqori darajada va qattiqligi tufayli yonilg'i baklari soni 30% ga kamayadi. Ushbu material aviatsiya gaz turbinasidagi dvigatellar turbinalarining pichoqlarini tayyorlash uchun ishlatiladi.
Metall matritsasi bo'lgan kompozit materiallar sanoatda keng qo'llanilgan. Metall bo'lmagan matritsalar sifatida polimer, uglerod va keramika materiallari ishlatiladi. Polimer matris, epohlar, fenoloformaldegid, poliamidi eng katta targ'ibot qilindi. Ko'mir matritsalari mushukchasiz yoki piroliz (parchalanish, parchalanish) bo'lgan sintetik polimerlardan olingan. Matritsa kompozitsiyani bir shakl beradi, deb biladi. Adabiyotlar tolalar: shisha, uglerod, borik, organik, bu, shuningdek, yuqori kuch va qattiqlik bilan metall (sim).
Kompozit materiallarning xususiyatlari butlovchi qismlarning tarkibiga, ularning kombinatsiyasiga, ularning o'rtasidagi munosabatlarning miqdoriy munosabatlari va kuchiga bog'liq.
O'rnatilgan materiallar tugashining mazmuni 60 - 80 ga o'tadi. %, yo'naltirilmaganda (diskret tolalar va miya kristallari bilan) - 20 - 30 vol. %. Tolalarning egiluvchanligining kuch va moduli qanchalik yuqori bo'lsa, kompozit materialning kuch va qattiqligi yuqori. Matritsaning xususiyatlari smena va siqishni va charchoqni buzish jarayonida kompozitsiyaning kuchini aniqlaydi.
Tugatish shaklida kompozit materiallar fiberglas, uglerod tolasi, uglerod tolasi, Borbon tolasi va organo-tolaga tasniflanadi.
Qatlamli tolali materiallarda iplar bilan singdirilgan lentalar, yotqiziqda bir-biriga parallel ravishda yotqizilgan. Samolyot qatlamlari plastinkada yig'iladi. Xususiyatlar anisotropik olinadi. Mahsulotning ishi uchun mavjud yuklarning yo'nalishini hisobga olish muhimdir. Siz izotropik va anisotrop xususiyatlari bilan materiallarni yaratishingiz mumkin. Tolalarni ostiga qo'yishi mumkin turli xil burchaklar, Kompozit materiallarning xususiyatlarini farqlash. Paketning qalinligiga qatlamlarni yotqizish tartibidan materialning egilish va buralishi bog'liqdir.
Uchta, to'rt yoki undan ortiq mavzular qo'llanilgan iplarning yotqizilishi qo'llaniladi (7-rasm). Eng katta foydalanish uchta o'zaro perpendikulyar iplar tarkibiga ega. Tasperfriterlar eksenel, radial va soddalashuv yo'nalishlarida joylashgan bo'lishi mumkin.
Uch o'lchovli materiallar bloklar, silindrlar shaklida qalinligi bo'lishi mumkin. Vikrometrik to'qimalar qatlamlanganlarga nisbatan ajratish va smenada chidamliligiga oshiradi. To'rtta iplar tizimi Kuba diagonallarining kelishuviga asoslangan. To'rt filamentning tarkibi - bu asosiy samolyotlarning siljishi davrida qattiqlik kuchayadi. Biroq, to'rtta yo'naltirilgan materiallarni yaratish uchta yo'nalishdan ko'proq murakkabdir.
Anjir. 7. Kompozoz materiallarini mustahkamlash sxemasi: 1 - to'rtburchaklar, 2-olti burchak, 3-metr, 4 - egri tolalar, 5 - N iplaridagi tizim bilan
Eng qattiq quruq ishqalanish sharoitida foydalanish bo'yicha eng samarali polietetrafluoroetileni (PTFE) ga asoslangan ishqalanish materiallari hisoblanadi.
PTFe uchun juda yuqori statik ishqalanish koeffitsienti tavsiflanadi, ammo ptfe sirtida sirg'alib chiqishni vujudga keltiradi, bu yuqori yo'naltirilgan polimerning juda nozik bir qatlami shakllantiriladi, bu esa ishqalanish va silliq koeffitsientlarni tekislashga yordam beradi tricking paytida harakat. Sekin yo'nalishi o'zgarganda, yo'naltirilgan sirt plyonkasining mavjudligi, uning qiymati yana sirt qatlamini qayta yo'naltirilganligi sababli pasayishiga sabab bo'ladi. Qatnashuv ostida PTFEning bu xatti-harakati, bu to'ldirilgan ptfe asosan ptulyatsiyalar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Ko'p holatlarda, moyil bo'lmagan rulmanlar yuqori ishqalanish sur'atlarida ishlashi kerak. Shu bilan birga, to'ldirilmaydigan ptfe, ishqalanish koeffitsientining yuqori ko'rsatkichlari va taqsimoti darajasi xarakterli. Bunday sharoitda yuvilmagan rulmanlar uchun materiallar keng tarqalgan, ko'pincha ptfe asosida.
Quruq ishqalanish paytida ptfe diapazonining nisbatan yuqori tezligini kamaytirishning eng oson usuli - bu chang plomba vositalarini kiritish. Shu bilan birga, krepning siqilishiga chidamliligi kuchayadi va lımbinatsiyaga chidamliligi sezilarli qarshilikda kuchli ishqalanish paytida kuzatiladi. To'ldirgichning maqbul miqdorini kiritish sizga qarshilik ko'rsatishga qarshilikni ko'paytirishga imkon beradi.
Ularga asoslangan polimerlar va kompozit materiallar an'anaviy strukturaviy po'lat va qotishmalar bilan muvaffaqiyatli raqobatlashadigan va ba'zi hollarda polimer materiallaridan muvaffaqiyatli raqobatlashishi mumkin bo'lgan funktsional xususiyatlarni va ishlashni ta'minlash mumkin emas Maxsus mahsulotlar va mashinalar. Yuqori ishlab chiqarishning yuqori ishlab chiqarish va kichik energiya intensivligi mahsulotda yuqorida ko'rsatilgan PCMning afzalliklari bilan birgalikda turli xil mashinalarning qismlari uchun juda istiqbolli materiallarni yaratadi.
Kompozit materiallar metrix dan iborat (Ko'pincha al, Mg, Ni va ularning qotishmalari), asosan metall (tarqoqroq materiallar) bilan yuqori kuchli tolalar (tolali materiallar) yoki eng yaxshi tarqalgan materiallar bilan ta'minlanmagan. Metall matritsasi tolalar (tarqoq zarralar) ni bitta butun songa bog'laydi. Tola (tarqatib yuborilgan zarralar) va bir yoki boshqa kompozitsiyani tashkil etuvchi bir dasta (matritsa) nomi kompozit materiallarini oldi.
Metall matritsasi bo'lgan kompozit materiallar keng qo'llanilgan. Metall bo'lmagan matritsalar sifatida polimer, uglerod va keramika materiallari ishlatiladi. Polimer matrisidan, epoksi, fenoloformaldegid va poliamidi eng katta targ'ibotildi.
Ko'mir matritsalari pirizmga duchor bo'lgan sintetik polimerlardan kemirib ketgan yoki pirojsiz hosil bo'ladi. Matritsa kompozitsiyani bir shakl beradi, deb biladi. Adabiyotlar tolalar: shonasiz kristallar (oksidlar, karbinlar, gitridlar, nitridlar va boshqalar), shuningdek, kuchli va qattiqlik bilan metall (sim).
Kompozit materiallarning xususiyatlari butlovchi qismlarning tarkibiga, ularning kombinatsiyasiga, ularning o'rtasidagi munosabatlarning miqdoriy munosabatlari va kuchiga bog'liq.
SatriRukturar materiallar tolalar, jabduqlar, iplar, lentalar, ko'p qatlamli matolar shaklida bo'lishi mumkin.
O'rnatilgan materiallar tugashining muvofiqligi hajmi bo'yicha 60-80% ni tashkil etadi (diskret tolalari va miya kristallari bilan) - hajmi 20-30%. Tolalarning egiluvchanligining kuch va moduli qanchalik yuqori bo'lsa, kompozit materialning kuch va qattiqligi yuqori. Matritsaning xususiyatlari smena va siqishni va charchoqni buzish jarayonida kompozitsiyaning kuchini aniqlaydi.
Tugatish shaklida kompozit materiallar fiberglas, uglerod tolasi, uglerod tolasi, Borbon tolasi va organo-tolaga tasniflanadi.
Qatlamli tolali materiallarda iplar bilan singdirilgan lentalar, yotqiziqda bir-biriga parallel ravishda yotqizilgan. Tekis qatlamlar plastinkada yig'iladi. Xususiyatlar anisotropik olinadi. Mahsulotning ishi uchun mavjud yuklarning yo'nalishini hisobga olish muhimdir. Siz izotropik va anisotrop xususiyatlari bilan materiallarni yaratishingiz mumkin. Siz kompozit materiallarning xususiyatlarini har xil burchaklarda tolalarga yotishingiz mumkin. Paketning qalinligiga qatlamlarni yotqizish tartibidan materialning egilish va buralishi bog'liqdir.
Uchta, to'rt yoki undan ortiq iplarning qattiqlashlarini qoplaydi.
Eng katta foydalanish uchta o'zaro perpendikulyar iplar tarkibiga ega. Tasperfriterlar eksenel, radial va soddalashuv yo'nalishlarida joylashgan bo'lishi mumkin.
Uch o'lchovli materiallar bloklar, silindrlar shaklida qalinligi bo'lishi mumkin. Vikrometrik to'qimalar qatlamlanganlarga nisbatan ajratish va smenada chidamliligiga oshiradi. To'rtta iplar tizimi Kubani diagonallarining ta'tili pasayishiga asoslangan. To'rt filamentning tarkibi - bu asosiy samolyotlarning siljishi davrida qattiqlik kuchayadi.
Biroq, to'rtta yo'naltirilgan materiallarni yaratish uchta yo'nalishdan ko'proq murakkabdir.
38.1. Tasniflash
Compozit materiallari tozalangan va plomba moddasi matritsalari bilan belgilangan materiallar, ko'pincha yuqori kuch va yuqori energiya bilan bog'liq bo'lgan moddalar, yuqori murakkab malaratsiyalar bilan birgalikda yuqori pilli plomba vositalari qo'llanilishi mumkin
Birikoz yoki matritsalar, kompozit materiallarda matritsalar boshqacha - polimer, keramika, metall yoki aralashtirilgan. Ikkinchi holda, ular polimatrrik kompozitsion materiallar haqida gapirishadi.
Kattalashtirish bosqichlarining morfologiyasiga ko'ra, kompozit materiallar quyidagilarga bo'linadi:
nol o'lchovli (belgilangan: 0,) yoki matritsada tasodifiy taqsimlangan yoki turli dispersiyaning zarralari tomonidan quvvatlangan;
bir o'lchovli tolali tolali (1) yoki bir martalik uzluksiz tolalar bilan qotib qolgan;
ikki o'lchovli qatlamli (Belgilangan: 2) yoki teng yo'naltirilgan lamellar yoki qatlamlarni o'z ichiga olgan (38.1-rasm).
Uskunaning anisotropiyasi, uni tegishli tuzilmalarda ishlatish uchun oldindan "prognozlangan" qurilish deb ataladi.
Kattalashtirilgan fazalarning o'lchami yoki mustahkamlash hujayralari o'lchami hajmida kompozit materiallar quyidagicha bo'linadi:
sublektrocookomitlar (kuchaytirish hujayrasi o'lchami, tolalar yoki zarralar diametri<С 1 мкм), например, дисперсноупрочненные сплавы или волокнистые композиционные материалы с очень тонкими волокнами:
mikrokompozozitlar (qatrag'ochlar hujayrasi, 1 mkm), bu zarralar, uglerod tolasi, kremniy va boshqalar, silikon va boshqalar bilan mustahkamlangan materiallar, ustir-idoralar va boshqalar.
makrompozozitlar (diametri yoki qatl qiluvchi komponentlarning qalinligi, masalan, vultram yoki po'lat sim yoki folga bilan mustahkamlangan mis yoki alyuminiy qotishmalaridan qilingan qismlar. Makromposozitlar ko'pincha texnologik uskunalarda ishqalanish tafsilotlariga chidamliligini oshirish uchun ishlatiladi.
38.2. Kompozit materiallararo o'zaro ta'sir
38.2.1. Komponentlarning fizik-kimyoviy va termomexanik mosligi
Bir materiallarning kimyoviy tarkibi va fizikaviy xususiyatlarida sezilarli darajada farq qiladigan moddalar kombinatsiyasi tarkibiy qismlarning termodinamik va komponentlarning terminnamik va kinetik mosligi muammosiga kompozitsion materiallarni ishlab chiqish, ishlab chiqarish va kombinatsiyasini ta'kidlaydi. Qahramon yaqinida
dinamik moslashuv matritsaning qobiliyatini tushunadi va plomba moddalarini qayta ishlash va ishlash haroratlarida cheksiz vaqt davomida termodinamik muvozanatning termodinamik muvozanat holatida bo'lishini kuchaytiradi. Deyarli barcha sun'iy ravishda yaratilgan kompozit materiallar termodinamik nomuvofiqdir. Istisnolar faqat bir nechta metall tizimlardir (CI-W, Ci, AG-W), unda ularning kontaktlarining cheksiz vaqtlari orasidagi kimyoviy va diffuzli shovqin mavjud emas.
Kinetik muvofiqlik - ma'lum harorat va vaqt oralig'ida metastali muvozanatni saqlash uchun kompozit materiallarning tarkibiy qismlarining qobiliyati. Kinetik moslik muammosi ikkita jihatdan iborat: 1) fizik-kimyoviy - turli xil o'zaro ta'sir va emirilishning buzilishiga olib keladigan ko'chma va reaktsiyalar va reaktsiyalarning yuzalarini cheklashni ta'minlash bir bosqichli bosqichlar va kompozit materialning kuchi; 2) issiqlik va mexanik kelib chiqadigan ichki stresslarni va ularning darajasidagi ichki stresslarni ijobiy taqsimlashning termomexanik jihatdan barpo etilishi; Matritsaning deformatsiyasi va stresslarning bo'shashishi o'rtasidagi oqilona munosabatlarni ta'minlash, og'irlikdagi bosqichlarni kuchaytirish va erta yo'q qilishning oldini olish.
Metall malikalarning fizik malikasining fizik magniterlari bilan fizik malika mosligini oshirish uchun quyidagi imkoniyatlar mavjud:
I. Silikal tolalar, titroq, alyuminiy, tsiron, alyuminiy, tsirkon oksidi, silikon nitridi, Boron kabi metall matrislari bilan aloqada bo'lgan yangi navli plomba moddalarini ishlab chiqish , va boshqalar.
Ii plomba plomba vositalarini, masalan, tepadan, grafium, gafniy, ekzon tolalari, Borbon, kremniy oksididagi to'dalarni kuchaytirish bo'yicha to'siqlarni qo'llash. Tolalardagi ba'zi to'siqlar, asosan metallitlar matritsali tolalarni namlash vositasi bo'lib, suyuq-fazali usullar bilan kompozit materiallar ishlab chiqarishda juda muhimdir. Bunday qoplamalar ko'pincha texnologik deb ataladi
Plastiklashtirish ta'siri, tolali tolalarning tolalari bilan bardoshli bo'lsa, u uglerod tolasining eritmasi yoki nikel tolalarini ishlab chiqaradigan bo'lsa, undan keyin issiqlik bilan ishlov berish ).
III. Metro matritsasiga qaraganda mustahkamlovchi plomba bilan qoplangan elementlar bilan birlashtirilgan metall matrislarining kompozit materiallarida qo'llanilishi. Bo'lim chegaralarining kimyoviy tarkibidagi o'zgarishlar sirt faol yoki karbido qo'shadigan qo'shimchalar bilan, shuningdek, tolaning texnologik qoplamlarini qo'llash uchun aralashuvni rivojlantirishni oldini olishi kerak metall eriydigan tokchalli plomba.
IV. Matritsalon qotilining kimyoviy potentsialining kimyoviy potentsialining kimyoviy potentsialining kimyoviy potentsialining kimyoviy potentsialini, kompozit materialning ishlashi haroratida to'ldirish haroratida svoterfatsiyaning kimyoviy potentsialini ko'paytiradigan elementlar bilan itarish. Bunday doping kuchaytirish bosqichining tarqatib yuborilishini oldini oladi, shuning uchun kompozitsiyaning issiqlik barqarorligini oshiradi.
V. Qo'shimcha komponentlarning tegishli tarkibini tanlash orqali "tabiiy" eutektik kompozitsiyalar turiga ko'ra "sun'iy" kompozit materiallarni yaratish.
VI. Bir vaqtning o'zida yoki ularning xizmat ko'rsatish sharoitida kompozitsion materiallarni olish yoki ularning xizmat ko'rsatish sharoitida, masalan, harorat va quvvat omillarini hisobga olgan holda kontakt materiallar bilan aloqa qilishning maqbul durlashuvini tanlash. Kontaktlarning davomiyligi, bir tomondan, komponentlar o'rtasidagi bardoshli yopishqoq aloqalar paydo bo'lishi uchun etarli bo'lishi kerak; Boshqa tomondan, kuchli kimyoviy o'zaro ta'sir, mo'rt oralig'li bosqichlarni shakllantirish va kompozit materialning kuchi pasayishini pasaytirishga olib kelmaydi.
Kompozit materiallarda komponentlarning termexanik mosligi quyidagilarni ta'minlaydi:
matritsa qotishmalarini va tozalanish modulidagi minimal farq bilan plomba moddalar, poisson koeffitsientlari, termal kengaytirish koeffitsientlari;
mustahkamlovchi bosqichlarning oraliq qatlamlari va qoplamlaridan foydalanish, matritsa va fazlarning fizik xususiyatlari bo'yicha farqlarni kamaytirish;
mustahkamlanishdan bir turning tarkibiy qismi bilan bir turning tarkibiy qismiga o'tish - III, III, III, kompozitsion va fizik xususiyatlarda farq qiladigan tolalar, zarralar yoki qatlamlarning bir qismiga o'tish;
qismlarning geometriyasining o'zgarishi, diagrammalar va qurollantirish; kuchaytirish bosqichlarining morfologiyasi, hajmi va hajmiy ulushi; uzluksiz to'ldiruvchini diskret almashtirish;
kompozit materialini ishlab chiqarish usullari va rejimlarini tanlash, uning tarkibiy qismlarini ulanishning ushbu kuchini ta'minlaydigan kuch darajasini ta'minlaydi.
38.2.2. To'ldirish plomba
Metall malikalarini mustahkamlash uchun yuqori quvvatli, yuqori modulli plomba moddalari - uzluksiz va diskret metall, metall bo'lmagan va keramik tolalar, qisqa tolalar va zarralar, tishli kristallar (38.1-jadval).
Uglerod tolasi - istiqbolli sertifikatlash materiallari ishlab chiqarishda eng rivojlangan. Uglerod tolalarining muhimligi - bu ularning past nisbati, metallarga yaqin bo'lgan issiqlik o'tkazuvchanligi (i \u003d 83,7 Vt), nisbatan kam xarajatlar.
Tolalar silliq yoki buralgan sirli jabduqlar, to'qima yoki ularning lentalari shaklida beriladi. Makamli xom ashyo turiga qarab, faylani faylani 2 dan 10 mkm gacha o'zgaradi, jabduqlardagi falmetlar soni - yuzlab qismlardan minglab bo'laklargacha.
Uglerod tolasi atmosfera va mineral kislotalarda kimyoviy qarshilikka ega. Tolalarning issiqlik chidamliligi past: havodagi uzoq muddatli operatsiyaning harorati 300-400 ° C dan oshmaydi. Titanium va tsiridlar, titan karbidlari, tsirkon, kroniton, silikon, repressialitardan to'siqlar qoplashiga kimyoviy qarshilikni oshirish.
Boron tolasi vodorodli aralashmaning yonish va borki, 500-1200 ° C tgle yoki uglerod monofilamentining haroratiga qizdirilgan. Havo isitilganda, Boron tolasi 300-350 ° C haroratda oksid qila boshlaydi, 600-800 ° C haroratni yo'qotadi. Ko'p metallar bilan faol hamkorlik (AL, MG, Ti, Fe, Ni) 400-600 ° C haroratda boshlanadi. Boron tolasi, ingichka qatlamlarning issiqlik chidamliligini oshirish uchun (SIC / B / W / W), Boron Carbide (BN / B / W / Vt) gaz-fazali usul bilan qo'llaniladi.
1: 2: 10 va vodornitura va vodornsten simidagi vodorod bilan suyultirilgan kremniy va metan kvadrat aralashmasi bo'lgan kremniy karbin tolalari 1300 ° C ga aylanmoqda
|
Uglerod tolasi
|
|
38.2-jadval. Kompozit materiallarda matritsa sifatida ishlatiladigan qotishmalar
|
yoki mening o'z uglerodim. Eng yaxshi tolalar namunalari 1100-4000 MPa 3000-4000 MPAning kuchiga ega
Silikon karbin tolasi kremniyni tortib olingan ko'pgina taniqli jabduqlar shaklida, pirolizni tortib olish va pirolizdan iborat.
Metall tolasi diametri 0,13 dyetka bo'lgan sim shaklida ishlab chiqariladi; 0,25 va 0,5 mm. Yuqori quvvatli po'latlardan tolalar, berilyum qotishmalari asosan engil qotishmalardan va titandan matrislarni kuchaytirish uchun mo'ljallangan. Titanium, titan, oksid va karbidli fazalar bilan taqqoslangan tolalar issiqqa chidamli imonelchrromsilh, titan va boshqa qotishmalarni toshlash uchun ishlatiladi.
Satrilatni tasdiqlash uchun ishlatiladigan mos shakllangan kristallar metall yoki keramika bo'lishi mumkin. Bunday mono-kristalli kristallarning tuzilishi odatda 20-100 da uzunlikdagi uzunlikdagi 10 mkm bo'lib, 20-100 dagi kristallar, tamg'a, elektrolitik yog'ingarchilik, bug'lanish, bug'inlarning bug 'yog'ishi. Suyuq faza orqali gazning o'rtacha, kristallanishi. Bug 'mexanizmiga ko'ra - suyuq - kristalli, piroliz, kotirovka qilingan echimlardan, vidositarakatsiz kristallanish
38.2.3. Matritsa qotishmalari
Metall kompozit materiallarda, asosan matritsalar o'pkadan deformatsiyaga ega va alyuminiy va magniy qotishmalaridan, shuningdek, mis, nikel, rux, qalay, kreslo, kumush qotishmalardan foydalaniladi; issiqlikka chidamli Nikel xrom, titan, tsirkonyum, vanaduriy qotishmalar; Xrom va niobium refrakter metallarining qotishmalari (38 2-jadval).
38.2.4. Kompozit materiallardagi bo'limi sirtlari va tuzilmalarining turlari
Tero materiallar yuzasidagi plomba va matritsalar va ishlab chiqarish usullari va rejimlariga qarab, oltita turdagi aloqa qo'llaniladi (38.3-jadval). Metall matrislari bilan komponentlar o'rtasidagi tarkibiy rishtalar kimyoviy munosabatlarni ta'minlaydi. Umumiy echimlar va intermetal bosqichlar bilan keng tarqalgan aloqa aralashmasi (masalan, doimiy quyish usuli, intermüzma yarim uchastkasi bilan olingan alyuminovnumne tolalar tarkibi (masalan, plazma yarim uchastkasi) kompozitsiyasi - mahsulotlar) va boshqalar.
38.3. Kompozit materiallarni ishlab chiqarish usullari
Metall kompozit materiallarning ishlab chiqarish texnologiyasi mahsulotlar dizayni bilan belgilanadi, ayniqsa, agar ular mekansiya, lehimchilik, yelimlash yoki pirding bilan va qoida tariqasida ko'p daromadli bo'lsa, ko'p daromadli .
Kompozit materiallardan qismlar yoki yarim tayyor mahsulotlarni (choyshablar, quvurlar, profillar) ishlab chiqarishning elementar asoslari, ko'pincha qayta ishlov berish, singdirilgan yoki qoplangan matritsa qotishmalari bilan. Metrix qotishmalaridan yasalgan paltolar bilan metall tolalar yoki individual tolalar bilan singdirilgan.
|
Kompozit materiallardagi bo'lim sirtlarida muloqot turlari
|
Tafsilotlar va yarim tayyor mahsulotlar ishlov berish, issiq bosish, aylantirish, aylantirish yoki rasm chizish paketlari tomonidan olinadi. Ba'zida qayta ishlangan va kompozit materiallardan tayyorlangan mahsulotlar bir xil usullar bilan bir xil usullar bilan, masalan, chang yoki quyish texnologiyasi bilan, masalan, turli xil rejalar va turli xil texnik niqoblarda.
Prepreglarni olish usullari, metall matrislar bilan yarim tayyor mahsulotlar va kompozit materiallardan mahsulotlar beshta asosiy guruhga bo'linishi mumkin: 1) parogazofaza; 2) kimyoviy va elektrokimyoviy; 3) suyuq faza; 4) qattiq bosqich; 5) qattiq bosqich.
38.4. Metall matritsali kompozit materiallarning xususiyatlari
Metall matrislari bo'lgan kompozit materiallar boshqa tarkibiy materiallar bo'yicha aniqrug'likka asoslangan afzalliklarga ega, chunki haddan tashqari sharoitlarda ishlashi mumkin. Ushbu afzalliklarga quyidagilar kiradi: yuqori kuch va. vayronagarchilikning yuqori yopishqoqligi bilan birgalikda qattiqlik; Yuqori o'ziga xos kuch va qattiqlik (A / Y va E / Y) ning o'ziga xos og'irligiga nisbatan kuch va modulning nisbati nisbati; yuqori charchoq chegarasi; Yuqori issiqlikka chidamlilik; Issiqlikka ta'sir ko'rsatishga, sirt kamchiliklariga, yuqori namlik xususiyatlariga, elektr energiyasini, elektr energiyasini, elektr energiyasini va issiqlik o'tkazuvchanligiga, ishlov berish va aralashmada (38 4-jadval).
|
Metall matritsali materiallar eng yaxshi metall tarkibiy materiallar bilan taqqoslaganda |
|
385-jadval. |
|
Metall matritsalar bilan kompozit materiallarning mexanik xususiyatlari
|
Issiqlik o'tkazuvchanligi, elektr o'tkazuvchanligi, sovuq qarshilik va boshqa xususiyatlar uchun materiallar uchun maxsus talablar bo'lmaganda, kompozit materiallar harorati quyidagicha belgilanadi:<250 °С - для материалов с полимерными матрицами; >1000 ° C - keramik matritsali materiallar uchun; Metall matritsali kompozit materiallar EGS chegaralarida
Ba'zi bir kompozitsion materiallarning kuchi 38-jadvalda keltirilgan.
Bugun kompozit materiallarning asosiy turlari - murvat va payvandlash va payvandlash va birlashtirilgan birikmalar, masalan, loyihadagi kompozit materialning betakror xususiyatlarini to'liq bajarishi mumkin. murakkab ilmiy va texnik vazifa va ko'plab holatlar tajribadan chiqmadi
38.5. Kompozit materiallarning vellivi muammolari
Agar materialning xususiyatlarini o'z xususiyatlarida kam bo'lmagan, keyinchalik metall matritsali bo'g'inlarni shakllantirish qobiliyatini tushunish qobiliyatini tushunish qobiliyati, ayniqsa, tolali materiallarga bog'liq bo'lishi kerak. Chunki bir nechta sabablar bor.
I. Payvandlash va lehimlash usullari metrixdagi kompozit materiallar uchun kompozit materiallarni o'z ichiga oladi. Payvandlangan yoki lehim tikuvdagi mustahkamlash plombamasi mutlaqo yo'q (masalan, tolali yoki qatlamli materiallardagi tolali va biriktiruvchi materiallar bo'yicha joylashgan), yoki kesilgan hajmli simlarda joylashgan bir dyuym Diskretli mustahkamlovchi fazasi) yoki uzluksiz va konvertorlikning doimiyligi buzilishi (masalan, mustahkamlash yo'nalishi bo'yicha tolali kompozitsiyalarni diffuz qilish). Binobarin, payvandlash yoki lehim tikilgan tikuv kompozitsionerning zaiflashgan qismidir, bu esa qo'shma materialni loyihalashtirish va qo'shilishni talab qiladigan buxgalteriya hisobini talab qiladigan buxgalteriya hisobini talab qiladi. Adabiyotda mustahkamlashning uzluksizligini saqlash bo'yicha komponentlarni (masalan, volgram tolasini payvandlashda payvandlash uchun avtonom payvandlash bo'yicha takliflar mavjud, ammo tolali kompozit materiallarni avtonom payvandlash uchun maxsus tayyorgarlik kerak qirralarning qirralari, mustahkamlash bosqichiga qat'iy rioya qilish va materiallar bilan mustahkamlangan metall tolalarga mos keladi. Yana bir taklif - bu tolalarni uzunlikdagi tolalarning bir-biriga yaqinlashish bilan tayyorlash, qo'shma tolali materiallar bilan qo'shilishi va tola matritsasi chegarasida mustahkam aloqa qilishni ta'minlash qiyin.
II. Kopotik moddada fizik-kimyoviy reaktsiyani rivojlantirishga rioya qilishning ta'siri Arcni kuchaytirishni kuchaytirishning kuchayishi (38.2-rasm). Agar metro matritsasi bo'lmasa (masalan, AL, Mg, Cu, ni, Ni va boshqalar), keyin siz 4 asosiy zonalarni tanlashingiz mumkin: 1 - shundan iborat boshlang'ich materiallarni payvandlash bilan, keling, ushbu saytni asosiy material bilan chaqiramiz); 2 - zona, metro matritsasini qaytarish va qayta kristallanishi bilan cheklangan; 3- zona,
cheklangan matritsa va eritilgan matritsa (kristirlilash zonasi); 4 - bu matritsaning erishigan isitish zonasi (keling, ushbu zonani payvand bilan chaqiramiz). Agar kompozit materialdagi matritsasi MATRIXning to'liq yoki qisman fazasi to'liq yoki qisman fazali kristalli qismlari bo'lgan qotishma va shu paytdagi police-ning 3 ta qismi to'liq emas.
Kompozit materialning xususiyatlarining o'zgarishi 2-zonada boshlanadi. Bu erda qaytarilgan protsedura tarkibidagi matritsaning deformatsiyasini olib tashlaydi (suyuq faza usullari bilan olingan kompozitsiyalarda, ushbu zonada yumshatilgan kompozitsion) kuzatilmaydi).
3-zonada matritsaning metrital donalarining qayta ishlashi va o'sishi yuzaga keladi. Matritsa atomlarining tarqalishi tufayli, uning boshlanishi kompozit material ishlab chiqarish jarayonida aralashuvli aralashmalarni yanada rivojlantirishga imkon beradi, uning boshlanishi mo'rtlararo materiallarning qalinligi va umuman kompozit materialning xususiyatlarini ko'paytiradi va yomonlashadi. Onaning eritilishini payvandlashda
kukun yoki püskürtükali matritsalar bilan olingan changlar yoki jarohatlar bilan olingan baliq ovlash, g'ovaklilik nafaqat kuch xususiyatlarini, balki qattiqqo'llikni yomonlashtirish, balki qattiqqo'llikning yomonlashishi. payvandlangan bo'g'im.
4-zonada (payvandlangan tikan), siz 3 qismni ta'kidlashingiz mumkin:
4-bo'lim "tikuv o'qiga ulashganda, metri matritsasining eritmasi va metallning eng katta davomiyligi tufayli kuchaytirilgan fazi butunlay erimaydi;
Skot 4 "eritmali issiqlik harorati bilan ajralib turadi. Bu joyda qisman qirrali rangda faqat qisman qirib tashlanadi (masalan, tolalar diametrini kamaytiradi, ularning yuzasida cho'kadi Ziravorlikni mustahkamlash buzilishi buzilgan);
Spot 4 "", bu erda kuchaytiriladigan bosqich miqdori o'zgarmaydi, ammo eritma bilan bog'liq bo'lgan intensiv o'zaro ta'sir paydo bo'ladi, pirovardilik buyumlar yoki orollari hosil bo'ladi, mustahkamlovchi bosqichning kuchi kamayadi. Natijada, 4-zona payvandlash paytida kompozit materialning maksimal shikastlanish zonasiga aylanadi.
III. Matritsalar va kompozit materiallarning terrorizm kengayishi, qo'shimcha termoplastik stresslar, turli xil kamchiliklarning paydo bo'lishiga olib keladigan qo'shimcha termoplastik stresslar yuzaga keladi: turli xil zararli zonadagi mo'rt konferentsiya bosqichlarini yo'q qilish 3-zonadagi 4 birikma, interfialial chegara to'plamlari.
Payvandlash moslamalarining yuqori xususiyatlarini ta'minlash uchun quyidagi tavsiya etiladi.
Birinchidan, aralashmaning ma'lum usullaridan, qattiq bosqichda payvandlash usullari, ulanish zonasida tarkibiy qismlarni kichikroq etkazib berish natijasida tarkibiy qismlarning minimal tanazzulga kiritilishi kerak.
Ikkinchidan, payvandlash uchun bosim rejimlarini tanlab olish kerak, chunki qopqoqni yoki mustahkam tarkibiy qismni maydalash uchun.
Uchinchidan, kompozit materiallarning eritmasini payvandlashda ulanish zonasida minimal qurilmalarni minimal qurilmalarni taqdim etadigan usul va rejimlarni tanlash kerak.
To'rtinchidan, eritilgan payvandlash, masalan, kremodinamik mos tarkibiy qismlarga, masalan, krujka va moliblen, kumush tolalari yoki to'siqli plomba kabi, masalan, to'qnashuvli qoplamalar bilan bog'lash tavsiya etiladi Boron Carbide paltolari yoki kremniy karbidi bor.
Beshinchidan, elektrod yoki qo'shimcha material yoki suvni payvandlash yoki lehimchilik uchun vositachilik yotqizish materialini kuchaytirish va payvandlash jarayoni va keyinchalik payvandlash tugunlarining keyingi ishlashiga olib keladigan qo'shimcha qo'shimchalar bo'lishi kerak.
38.5.1. Kompozit materiallarni payvandlash
Tolali va qatlamli kompozit materiallar ko'pincha petseist tomonidan ulanadi. Materialning qalinligiga bir-birining qalinligidagi uzunlik uzunligining nisbati odatda 20 dan oshadi. Bunday aralashmalar qo'shimcha ravishda rimet yoki mahkamlangan ulanish bilan kuchaytirilishi mumkin. Navigalanuvchi birikmalar bilan bir qatorda, kuchaytirish yo'nalishi bo'yicha bir xil va burchak payvandlangan bo'g'inlarni bajarish va ehtimol, kuchaytirish yo'nalishi bo'yicha kamroq bo'lishi mumkin. Birinchi holda, payvandlash yoki lehim qilish usullari va rejimlarini to'g'ri tanlash bilan ulanishning tenglashtirilishi mumkin; Ikkinchi holatda, aralashmaning kuchi odatda matritsa materialining kuchidan oshmaydi.
Zarralar, qisqa tolalar, pillion tolalar, pillion kristallar, shiddatli qotishmalar yoki chang materiallari bilan mustahkamlangan kompozit materiallar. Payvandlangan birikmalarning tengligi bu holatda asosiy materialni issiqlikka chidamli plomba vositalari bilan mustahkamlangan suyuq faza texnologiyasining usullari bilan va tegishli payvandlash va payvandlash rejimlarini tanlashda. Ba'zi hollarda elektrod yoki qo'shimcha materiallar asosiy material tarkibiga o'xshash bo'lishi yoki yaqin bo'lishi mumkin.
38.5.2. Arc himoyada payvandlash
Usul kritik materiallarni kimyoviy faol metallar va qotishmalar bilan eritib, payvandlash uchun ishlatiladi (alyuminiy, magniy, nikel, xrom). Payvandlash argon atmosferasida yoki geliy bilan aralashmada mos kelmaydigan elektrod tomonidan amalga oshiriladi. Payvandlashning materiallariga payvandlashning issiqlik ta'sirini tartibga solish uchun pulsatsiyalangan yoy, siqilgan yasp yoki uch fazali yoydan foydalanish tavsiya etiladi.
Tarmoqlarning kuchini oshirish uchun, kompozitli elektrodlar yoki mustahkamlangan simlar bilan tikilgan simlar bilan tikilgan simlar bilan tikuvlar o'tkazish tavsiya etiladi 15-20%. Boron, sapfir, nitrid yoki kremniy karbidi kabi bosqichma-xil bosqichma-xillik sifatida ishlatiladi.
38.5.3. Elektron nurni payvandlash
Usulning afzalliklari eritilgan metalning oksidlashi va mustahkamlovchi plomba moddasida, payvandlash zonasida metallning vakuumi, mitingi zonasi bilan aralashmaning mitingi zonasining minimal konsentratsiyasida. va yaqin ko'rinadigan zona. Ikkinchi afzallik, shuningdek, tolali kompozit materiallarning aralashmalarini kuchaytirishda ayniqsa muhimdir. Qo'shimchalarni maxsus tayyorlash bilan, payvandlash qo'shimcha kosmikdan foydalanish mumkin.
38.5.4. Kontakt punkti payvandlash
Kompozit materialdagi mustahkamlangan fazaning mavjudligi uning issiqligini - matritsa materiallari bilan solishtirganda uning issiqligini va elektr o'tkazuvchanligini pasaytiradi va quyma yadrosining hosil bo'lishiga to'sqinlik qiladi. Qoniqarli natijalar ingichka bargli kompozit materiallarni payvandlash bilan malaka sathlari bilan olindi. Payvandlangan nuqta va materiallarning elektr o'tkazuvchanligining farqini aniqlash uchun turli xil qalinligi yoki bir xil metall varaqlar bilan payvandlashda turli xil o'tkazuvchanlikdagi elektrodlar tanlangan , periferik zona, elektrodlarning diametri va radiusi, qalinligi sovuq qatlamni o'zgartiradi, qo'shimcha gaz toshlarini qo'llaydi.
Alyuminiy plitalarining bir nechta blokni 0,5 mm ni payvandlashda payvandlangan punktning o'rtacha kuchi (50% tolasi bilan) 90% ni tashkil etadi - ekvivalent kesish qismining qopqog'ini - ekvivalent kesmaning qopqog'ini - ekvivalent kesmaning qopqog'ini - ekvivalent kesish starkining 90% ni tashkil etadi. Branum varaqlarini kesib o'tish bilan bog'lab qo'yilgan varaqlari unialik mustahkamlash bilan bog'liq.
38.5.5. Diffuz payvandlash
Jarayon lehim ishlatmasdan yuqori bosimda amalga oshiriladi. Shunday qilib, 20 MPA bosimida ulangan voretementning tafsilotlari 480 ° C gacha bo'lgan va ushbu sharoitda 30-90 daqiqa davomida saqlanadi. Zikoratoriya punkti, Borromning titan bilan chidamliligini chiptalashning texnologik jarayoni bu eriylikni payvandlashning deyarli farq qilmaydi. Farqi shundaki, payvandlash rejimi va elektrodlar shakli alyuminiy matritsasining isitish harorati eritish nuqtasiga yaqin, ammo undan past. Natijada 0,13 diffuziya zonasi kontakt nuqtasida hosil bo'ladi.
Namunalar 20-120 ° C harorat oralig'ida keskin sinovdan so'ng, ular asosiy material bilan tolalar bo'ylab suyangan holda vayron qilingan. 315 ° C haroratda, namunalar ulanish joyidagi siljish orqali yo'q qilinadi.
38.5.6. Clilango payvandlash
Finallarni an'anaviy tarkibiy qotishmalardan quvurlar yoki kompozit materiallar bilan ulash uchun, turli xil metallarni payvandlash usuli, bu qattiq farqli ravishda, mikro tilakli klinik deb ataladi. Qashqadarız Mandrelning isishi va termal siqish payvandlashning issiqlik o'sishi uchun issiqlik stavkalari natijasida issiqlik kengayishi (K.) bilan materiallardan tayyorlanadi. Kasalxonalar bilan ishlash qo'llaniladigan kontakt yuzasida, ular qo'llaniladi, kompozit materialdan, shuningdek mandrel va ip bilan to'plang. Yig'ilgan qurilma eng past erish metallning erishi bilan himoya vositasida 0,7-0,9 haroratgacha qizdiriladi. Shaklni mahkamlash Mandrel klipga qaraganda kattaroq CTRga ega. Isitish jarayonida Mandrelning ishlangan yuzalari orasidagi masofa kamayadi va tugashi (novdalar) ning tugashi ("xanjar" ning tugashi quvur qatlamlariga kiritilgan. Qattiq bosma konchetasining kuchi matritsaning kuchi yoki po'stlog'ining kuchi past emas.
38.5.7. Payvandlash portlash
Portlash payvandlash varaqlarini kesib tashlamaslik uchun metall tolali moddalar yoki metall kompozit materiallardan tayyorlangan choyshablar, profillar va qatlamlardan iborat metall kompozit materiallar yoki qatlamli materiallar bilan bog'langan, shuningdek turli metallar va qotishmalardan olingan metall kompozit materiallar bilan ulanish uchun ishlatiladi . Murakkablarning kuchi odatda (deformatsiya qotib qolishi bilan) ulangan qismlarda ishlatiladigan eng kam kuchli matritsa materialining kuchiga teng. Birikmalarning kuchini oshirish uchun boshqa materiallardan oraliq gazetalar ishlatiladi.
Odatda aralashmalar yoki yoriqlar mavjud emas. O'tish zonasidagi eritilgan joylar, ayniqsa, xetermen metallarning portlashi bilan eutektika turidagi fazalar aralashmaidir.
38.6. Kompozit materiallarni lehimlash
Lehim jarayonlari kompozit materiallar tuzish uchun juda istiqbolli, chunki ular mustahkamlovchi plomba va rivojlanmaydigan darajada rivojlanmaydigan haroratda amalga oshiriladi.
Lehimchilik an'anaviy texnik texnika orqali amalga oshiriladi, i.e. lehim yoki o'choqqa botirish. Lehimchilik ostidagi sirtni tayyorlash sifati masalasi juda muhimdir. Diluxslar yordamida qattiq sotuvchilar tomonidan ijro etilgan aralashmalar korroziyaga ta'sir qiladi, shuning uchun oqim ulanish zonasidan butunlay olib tashlanishi kerak.
Qattiq va yumshoq askarlarning taotlari
Batovumni sotib olish uchun bir nechta variant ishlab chiqilgan. Past haroratli lehimchilik uchun erigan askarchilar. 55% CD -45% AG, 95% CD -5% AG 92,5% CD-17,5% zn 90 ° C dan yuqori bo'lmagan qismlarda tavsiya etiladi; 95% Zn - 5% al \u200b\u200b- harorat harorat 315 ° C gacha. Ulangan yuzalarda lehim va yoyishni yaxshilash uchun nikelning qalinligi 50 mkm qalinligi qo'llaniladi. Yuqori darajadagi lehimchilik alyuminiy - kremniydan foydalanib, 575-615 ° C haroratda hosil bo'ladi. Yaroq tolasining tanazzulining tanazzulga tushishi xavfi tufayli lehimchilik vaqtini minimallashtirilishi kerak.
O'zlari orasida ham, alyuminiy qotishmalar bilan qoplangan asosiy kompozitsiyaning asosiy qiyinchiliklari uglerod alyuminiy askarlarining yomonlashishiga bog'liq. Eng yaxshi sotuvchilar - 718 (A1-1-12% Si) yoki alternatsiya qilingan folb qatlamlari - 4061-sonli, 590 ° C dan 5-10 daqiqa davomida argon atmosferasida ishlab chiqarilgan. Boroksiniy va ugleviniy va uglerin alyuminiy kombinatsiyasi uchun alyuminiy tizimining derlari - kremniy magnitlari qo'llanilishi mumkin. Murakkabning kuchini oshirish uchun Titaniya yuzasida nikel qatlamini qo'llash tavsiya etiladi.
Eutektik diffuz kiyish. Usul ikkinchi metallning ingichka metalni hosil qiladigan ikkinchi metalning ingichka qatlamining sirtining sirtiga qo'llash. Alyuminiy qotishmalarining matritsalari uchun AG qatlamlari, C, Mg, GE, zn, mos ravishda 566, 547, 424, 424 va 382 ° S. dan foydalaniladi. Dispuziya jarayoni natijasida kontakt zonasidagi ikkinchi elementning kontsentratsiyasi asta-sekin pasayadi va matritsaning erishigan aralashmaning erishigan. Shunday qilib, lehim birikmalari punkning haroratidan oshib ketgan haroratda ishlashi mumkin.
Birlashtirilgan qismlarning yuzasi shaklidagi diffuziya lidd bilan kumush va mis bilan qoplangan, so'ngra siqilgan va nyli inerfazferasining vakuumida 710-565 ° S bosimi va 7 MPa bosim ostida 7 MPa bosim ostida saqlanadi .
