Прочность армированных

Рис. 18.3. Влияние температуры и времени старения на прочность алюминиевых сплавов

Прочность алюминиевых сплавов быстро падает с повышением температуры (хотя есть сплавы, сохраняющие удовлетворительные механические качества до 250 —400°С).

3) относительно высокая прочность алюминиевых сплавов обеспе-ЧИВаСТ НССуЩуЮ СПоСйбНоСТЬ и усталостную прочность подшипника;

Режимы коагуляционного старения, незначительно уменьшающие прочность алюминиевых сплавов, значительно увеличивают способность матрицы к локальной пластической деформации. Так, в плите из сплава ВАД23 при старении на максимальную прочность наблюдался значительный разброс :ю долговечности в высотном 'направлении при повторно-статическом нагружении с максимальным напряжением цикла 0,17 ГН/м2 (образец шириной 18 мм) от 230 до 13810 циклов, Фрактографический анализ показал, что снижение долговечности связано с наличием скопления частиц хрупкой избыточной

В былые времена человек решал проблему прочности «на ощупь». Сегодня для этих целей используются точнейшие приборы. Благодаря прогрессу техники прочность некоторых марок стали превосходит прочность железа в десятки раз, а прочность алюминиевых сплавов за последние годы повысилась в 8—10 раз.

Реальным подтверждением высказанного предположения о природе скачкообразной деформации является наличие в микроструктуре материала трещин (см. рис. 6), которые не начинаются непосредственно от излома, а зарождаются в центре поперечного сечения образца, где, вероятно, эффект разницы в температуре больше. Такое поведение может помочь объяснить тот факт, что прочность алюминиевых сплавов при 4 К не выше, чем при 20 К, при этом тенденция к выравниванию свойств при этих двух температурах является следствием локального нагрева, который при столь низкой температуре весьма значителен.

Третьим положительным свойством является относительно высокая прочность алюминиевых сплавов, благодаря чему подшипники могут выдерживать высокие нагрузки и обеспечивать высокую усталостную прочность. Прочностные характеристики алюминиевых сплавов могут быть изменены в широких пределах путем их легирования. При этом можно получить сплавы, сохраняющие высокие механические свойства при повышенных температурах.

Прочность алюминиевых сплавов быстро падает с повышением температуры (хотя есть сплавы, сохраняющие удовлетворительные механические качества до 250—400°С).

Прочность алюминиевых сплавов механическая—Характеристика 431

Сравнительная прочность алюминиевых сплавов. При оценке механических свойств металлов и сплавов, особенно предназначенных для воздушного и наземного транспорта, рекомендуется относить прочностные характеристики к удельному весу материала.

5. Гиацинтов Е. В. Влияние некоторых конструктивных параметров на распределение усилий в замковых соединениях елочного типа. Вопросы сопротивления материалов, прочность алюминиевых сплавов, вып. 37, Оборонгиз, 1959.

70. Скудра А. М., Булаве Ф. Я. Прочность армированных пластиков. М.: Химия, 1982. 216 с.

На усталостную прочность армированных волокнами металлов влияют как прочность сцепления на границе раздела, так и микроструктура поверхности раздела. Те усталостные трещины, которые растут параллельно поверхностям раздела, должны распространяться в матрице или по поверхности раздела (упругие расчеты показывают, что мы можем исключить возможность роста трещины в волокне, и действительно такого роста не наблюдалось), поэтому важно только знать, будет ли прочность сцепления больше или меньше прочности матрицы (на растяжение или сдвиг). В первом случае трещины продольного и поперечного сдвига растут из разорванного волокна в металлическую матрицу, а в последнем случае происходит разрушение поверхности раздела (расщепление отрывом), по мере того как трещина приближается к волокнам. Необходимо лишь знать относительные величины прочности сцепления на границе раздела и прочности матрицы, а это можно без затруднений определить металлографическими, рентгенографическими или фрактографическими методами, наблюдая места расположения усталостных трещин сдвига.

62. Прочность армированных композиций на основе алюминия/Д. М. Каргшнос, Г. Г. Максимович, В. X. Кадыров и др. — Физико-химия обработки материалов, 1973, № 1, с. 10—14.

70. Скудра А. М., Булаве Ф. Я. Прочность армированных пластиков. М.: Химия, 1982. 216 с.

49. Скудра А. М., Булаве Ф. Я- Прочность армированных пластиков. М.: Химия, 1982, 214 с.

Как указывалось в предыдущем разделе, прочность армированных пластиков зависит от направления ориентации волокон. Следовательно, при заданном напряженном состоянии существует схема ориентации

ряжений внутри тела могут изменяться различным образом, в изотропном материале, механические свойства которого одинаковы во всех направлениях, невозможно достичь эффективности реализации прочности материала, равной единице. Однако если использовать материал с заданной анизотропией механических свойств, отвечающей распределению напряжений, то можно приблизиться к максимальной эффективности реализации прочности материала. Для придания материалу такой анизотропии, при его армировании волокнами можно изменять содержание и направление ориентации волокон. Изменяя прочность армированных волокнами материалов в соответствии с условиями их эксплуатации, можно получать элементы конструкций и изделия, в которых реализация прочности материалов будет оптимальной.

Как указывалось в предыдущем разделе, прочность армированных пластиков зависит от направления ориентации волокон. Следовательно, при заданном напряженном состоянии существует схема ориентации

20. Скудра А. М., Булаве Ф. Я. Прочность армированных пластиков. М.: Химия, 1982. 216с.

ния под высоким напряжением. Несмотря на то, что одно из самых первых применений ЛФМ (в ФРГ), не потерявшее значения и до настоящего времени (это корпуса низковольтных электрораспределительных устройств), неокрашенные изделия из армированных формовочных композиций для эксплуатации на открытом воздухе используются редко из-за недостаточной погодостой кости этих материалов. Однако нанесение полиуретановых покрытий оказалось очень эффективным методом и позволило использовать ЛФМ для получения таких деталей, как изолирующие консоли для подземных силовых распределительных устройств повышенного напряжения. Из этих материалов делают также корпуса механизированных инструментов (электрических дрелей, шлифовальных машин и т. п.). Прецизионное формование отверждающихся с малой усадкой смол изменило принципы конструирования этих инструментов. Стабильность и прочность армированных формовочных композиций позволяют использовать их как для несущих нагрузку корпусов, так и для электрической изоляции.

ресекаемых волокнами, должна быть значительно выше, однако межслоевая прочность при сдвиге обычно на величину десятичного порядка или даже больше уступает продольной прочности при растяжении. Это является большим недостатком волокнистых композиционных материалов, так как способность ряда элементов конструкций, таких, например, как распорки или стойки, выдерживать высокие растягивающие или сжимающие нагрузки ограничивается тем, какие сдвиговые напряжения вызывают эти нагрузки в элементах конструкций. Качество болтовых или клеевых соединений также в значительной степени определяется способностью материала вблизи этих соединений передавать сдвиговые напряжения. Предельная сдвиговая прочность армированных пластиков обычно близка к сдвиговой прочности (при соответствующих внешних ограничениях) полимерной матрицы, которая обычно очень мала. Однако межслоевая трещина, изображенная на рис. 2.58, не всегда проходит только через матрицу, особенно, если прочность связи волокон с матрицей меньше сдвиговой прочности матрицы. . До сих пор не выяснено, какие факторы количественно определяют сдвиговую прочность композиционных материалов. Одним из предположений является то, что при прохождении трещины через матрицу и границу раздела межслоевая прочность при сдвиге должна рассчитываться по простому правилу смеси как сумма прочности при сдвиге матрицы и границы раздела, хотя, как было показано в работе [106] она не прямо пропорциональна V/, так как разрушение по границе раздела связано с образованием неплоской поверхности. Авторы этой работы предложили для расчета межслоевой прочности при сдвиге tj эпоксидных стеклопластиков формулу