Способ получения листового армированного композиционного материала

(71) Днеп родзержинский индустриальныйинститут им, М.И,Арсеничева(56) Король В.К., Гильдергорн М.С. Основытехнологии производства многослойных металлов. - М.: Металлургия, 1970, с. 22-25.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИСТОВОГОАРМИРОВАННОГО КОМПОЗИЦИОННОГОМАТЕРИАЛА Изобретение касается получения композиционных материалов, армируемых волокнами.Цель изобретения - повышение производительности.и расширение технологических возможностей за счет увеличения размеров получаемых листов и возможности получения фольги,Поставленная цель достигается тем, что в способе получения листового армированного композиционного материала, включающем. подготовку поверхностей армирующего материала и обкладок, сборку их в пакет, лист армирующего материала покрывают с двух сторон обкладками и прокатывают полученный пакет за один проход с обжатием 70 - 80 О, при этом толщину листа обкладки выбирают равной 1-3 толщинам листа армирующего материала, а предел прочности материала обкладок - 0,05-0,5 предела прочности армирующего материала,ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(57) Использование; для получения композиционных материалов, армируемых волокнами. Сущность изобретения: в способе получения листового армированного композиционного материала, включающем подготовку поверхностей армирующего материала и обкладок, сборку их в пакет, лист армирующего материала покрывают с двух сторон обкладками и прокатывают полученный пакет за один проход с обжатием 70 - 80;, при этом толщину листа обкладки выбирают равной 1 - 3 толщинам листа армирующего материала, а предел прочности материала обкладок - 0,05-0,5 и редела прочности армирующего материала, 1 табл. Если величина обжатия меньше 70 оь, сталь начинает разрываться, но волокна еще не образуются. При этом сваривания алюминиевых обкладок не происходит, При обжатиях выше 80 О снижается эффект армирования за счет продольного и поперечного разрушений волокна.Если толщина листа обкладки меньше толщины листа армирующего материала, происходит совместная равномерная деформация составляющих пакета и получается обычный биметалл. Если толщина листа обкладки больше 3 толщин листа армирующего материала, деформация при прокатке такого пакета не достигает твердой составляющей, в этом случае будут деформироваться только мягкие обкладки,Если предел прочности материала обкладок меньше 0,05 предела прочности армирующего материала, т.е, материал обкладок слишком мягкий, то происходит избирательная деформация только мягкой1807924 Отношение толщин лоб Вар,Отношение пределов прочностиар/ об Величинаобжатияо,% Композиция 60 0,05 Алюминий-сталь- алюминий 70 0,5 составляющей, Если предел прочности материала обкладок больше 0,5 предела прочности армирующего материала, т.е,материал обкладок приближается по твердости к армирующему материалу, то происходит совместная равномерная деформациясоставляющих пакета,Способ осуществляется следующим образом,Контактирующие поверхности исходных материалов - листа твердого армирующего материала и двух листов мягкихобкладок, из материала, способного пластически деформироваться и свариваться прокаткой, обезжиривают, собирают из них 15пакет путем укладки армирующего листамежду листами из мягких обкладок. Полученный пакет прокатывают эа один проходс обжатиями 70 - 80%. В результате армирующий материал разрывается на волокна, в 20промежутках между которыми листы обкладок свариваются между собой,П р и м е р 1. Лист из стали (пределпрочности ов=41 кгс/мм ), размером0,5 х 300 х 500 мм покрывают с двух сторонлистами алюминия, размерами 1,0 хЗООхх 500 мм (предел прочности сЪ=20,4 кгс/мм ),2Полученный пакет прокатывают на стане130/260-400 за один проход с обжатием70%, В результате сталь разрывается на волокна, в промежутках между которыми алюминиевые обкладки свариваются междусобой.П р и м е р 2. Лист иэ алюминия (предели роч н ости сЪ=20,4 кгс/м м ), размером 350,06 хЗООх 500 покрывают с двух сторон листами полиэтилена ( 0=2,5 кгс/мм ), разме 2рами 0,15 х 300 х 500 мм, Полученный пакетпрокатывают на стане 130/260-400 за одинпроход с обжатием 70%, В результате алюминий разрывается на волокна, в промежутках между которыми полиэтиленовыеобкладки свариваются между собой,П р и м е р 3, Лист иэ титана (пределпрочности о=44 кгс/мм ), размером 0,08 х 452 х 300 х 500 мм покрывают с двух сторон листами полиэтилена ( сь=.2,5 кгс/мм ), разме 2 рами 0,16 хЗООх 500 мм. Полученный пакет прокатывают на стане 130/260-400 за один проход с обжатием 70%, В результате титан разрывается на волокна, в промежутках между которыми полиэтиленовые обкладки свариваются между собой,В таблице приведены примеры осуществления предлагаемого способа получения армированного композиционного материала из стали и алюминия, алюминия и полиэтилена, титана и полиэтилена при различных соотношениях параметров составляющих пакета и различных обжатиях при прокатке,Предлагаемый способ позволяет получать листовой армированный композиционный материал путем прокатки, что значительно повышает производительность процесса и расширяет технологические возможности за счетувеличения ширины получаемого материала (ширина ограничивается только длиной бочки валка) и воэможности получения армированных фольг. Формула изобретения Способ получения листового армированного композиционного материала, включающий сборку пакета из листа армирующего материала и размещенных с двух его сторон листов обкладок с предварительно подготовленными поверхностями и его прокатку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей эа счет увеличения размеров полученных листов и возможности получения фольги, а также повышения производительности, в качестве листов обкладок используют материал, предел прочности которого составляет 0,050,5 предела прочности ар- . мирующего материала, толщиной 13 толщины листа армирующего материала, а прокатку осуществляют за один проход с обжатием 7080%,Характеристики получаемого материалаРазрыв стального армирующего листа на волокна, сварка обкладок отсутствуетПолучен алюминиевый лист, армированный стальными волок- нами1807924 Продолжение таблицы Характеристики получаемого материалаКомпозиция Отношениее толщин 11 об/пар. Величина обжатия о,%Отноюение пределов прочностиар/ об Получен алюминиевый лист, армированный стальными волокнами,расстояние между волокнами больше, чем в предыдущем опыте То же, расстояние между волокнами больше, чем в предыдущем случае Получен алюминиевый лист,армированный стальными волокнами. Разрывы волокон поперек и вдоль надвое снижают эффект армирования Алюминий разорван на "сетку",сваривание полиэтилена недостаточное Получен полиэтилен, армированный алюминиевыми волокнами То же, расстояние между волокнами больше, чем в предыдущем случае То же, расстояние между волокнами.больше, чем в предыдущем случае Получен армированный материал,Большая волнистость поверхности, волокна разорваны на мелкие составляющие, Качество неудовлетворительное Недостаточная прочность сварки полиэтиленовых обкладок Получен полиэтилен, армированный титэновыми волокнами То же, расстояние между волокнами больше То же, появились локальные разрывы волокон вдоль Волокна разорваны надвое, частично поперек, эффект армирования низкийПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 1390 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рауюская наб., 4/5