Высокомодульные углеродные

9. Химический состав высокохромистого износостойкого чугуна [4. 11—13, 66]

Термическая обработка высокохромистого износостойкого чугуна (табл. 12) имеет целью: снятие литейных напряжений; создание структуры, позволяющей производить механическую обработку; обеспечение высокой износостойкости. Во избежание появления трещин при термической обработке особенно осторожно должен проводиться первый нагрев после литья: отливки следует загружать в печь с температурой не выше 250—300° С, желательна выдержка при этой температуре в течение 1,5—3 ч, скорость нагрева не выше 100° С/ч. Чугун 3, 4, 5 (см. табл. 9), металлическая основа которого медленным охлаждением может быть превращена в зернистый перлит, подвергают отжигу для улучшения обрабатываемости резанием, а после механической обработки — закалке на воздухе. Чугун 1, 2, 6 (см. табл. 9), легированный аустенит которого не поддается распаду при медленном охлаждении, отжигу не подвергается, так как при этом обрабатываемость его не улучшается или улучшается незначительно. В этом случае для повышения износостойкости применяют закалку на воздухе (чугун 2, 6) или отпуск для снятия напряжений (чугун 1).

•2. Термическая обработка высокохромистого износостойкого чугуна [4, 11, 13. 66]

13. Примеры применения высокохромистого износостойкого чугуна

21. Химический состав высокохромистого износостойкого чугуна для работы при повышенных

22. Механические свойства высокохромистого износостойкого чугуна для работы при повышенных температурах в зависимости от температуры испытания [15]

23. Механические свойства при комнатной температуре высокохромистого износостойкого чугуна для работы при повышенных температурах [11, 15]

--- высокохромистого износостойкого 180; — Режимы 181, 183

Обрабатываемость резанием чугуна высокохромистого износостойкого 179, 180, 188

Отжиг чугуна высокотемпературный графитизирующий (смягчающий) 31, 33, 36; — Режимы 30, 33, 36 ---высокохромистого износостойкого 180; —Режимы 181

--- высокохромистого износостойкого 180; — Режимы 181, 183

В качестве арматуры пррстранствен-но-армированных композиционных,материалов используют как стекловолокно, жесткость которого сравнительно невелика, так и высокомодульные углеродные волокна. Наибольшее распространение углеродные волокна получили при создании трехмерноар-мированных материалов типа углерод-углерод [90, 91, ПО, 111, 116, 123, 124, 125]. В настоящее время уже испытываются многомерные схемы армирования. Созданы и анализируются системы, имеющие пять и более направлений армирования. При равномерном расположении армирующих волокон по диагоналям куба (система четырех нитей) удается получить квазиизотропный материал, а изменяя соотношение арматуры в разных направлениях, можно создать материалы с заданными свойствами.

Композиционные материалы также могут быть подразделены на несколько групп в зависимости от вида применяемой арматуры и связующего. В качестве арматуры для изготовления пространственно-армированных материалов широко применяют обычные и высокомодульные стекловолокна. Для этих же целей используют высокомодульные углеродные волокна, причем преимущественно для изготовления материалов 2—4-й групп, применяемых для создания несущих нагрузку тепловых экранов летательных, космических и глубоководных аппаратов [90, 110, 122]. Для создания указанных групп пространственно-армированных композиционных материалов могут быть использованы и другие виды высокомодульных волокон, что обусловливается назначением и условиями их работы [15, 97, 116, 124, 125].

Композиционные материалы на основе системы двух нитей целесообразно изготовлять из различных по механическим свойствам армирующих волокон. Высокомодульные углеродные или борные волокна могут быть расположены в направлении утка и частично в направлении основы. Арматуру, искривленную в направлении основы, изготовляют из стекловолокна. При таком комбинировании разных волокон можно значительно повысить жесткость и прочность в направлении основы и утка без заметного снижения прочности на отрыв в трансверсальном направлении и сопротивляемости сдвигу. Хороший эффект в повышении монолитности и надежности таких структур достигается также за счет модифицирования волокон [34].

Сверхвысокомодульные углеродные волокна — - эпоксидное связующее ........ 60,5 У 28 1 17,6 12 7 10,5 9,8

Высокомодульные углеродные волокна —г эпоксидное связующее , ..... ..... 52,7 36,7 20,4 ч 11,3 8,4 7,7

Высокомодульные углеродные волокна • — эпоксидное связующее Высокопрочные углеродные волокна — эпоксидное связующее 52,7 84,3 42,9 76,7 38 67,5 33 59 28,8 50,6 23,9 42,2 19 33,7 14,1 25,3

1 — высокомодульные углеродные волокна; 2 — борные; 3 — высокопрочные углеродные; 4 — Кевлар-49; 5 — S-стекло; 6 — Е-стекло.

В качестве арматуры пррстранствен-но-армированных композиционных,материалов используют как стекловолокно, жесткость которого сравнительно невелика, так и высокомодульные углеродные волокна. Наибольшее распространение углеродные волокна получили при создании трехмерноар-мированных материалов типа углерод-углерод [90, 91, ПО, 111, 116, 123, 124, 125]. В настоящее время уже испытываются многомерные схемы армирования. Созданы и анализируются системы, имеющие пять и более направлений армирования. При равномерном расположении армирующих волокон по диагоналям куба (система четырех нитей) удается получить квазиизотропный материал, а изменяя соотношение арматуры в разных направлениях, можно создать материалы с заданными свойствами.

Композиционные материалы также могут быть подразделены на несколько групп в зависимости от вида применяемой арматуры и связующего. В качестве арматуры для изготовления пространственно-армированных материалов широко применяют обычные и высокомодульные стекловолокна. Для этих же целей используют высокомодульные углеродные волокна, причем преимущественно для изготовления материалов 2—4-й групп, применяемых для создания несущих нагрузку тепловых экранов летательных, космических и глубоководных аппаратов [90, 110, 122]. Для создания указанных групп пространственно-армированных композиционных материалов могут быть использованы и другие виды высокомодульных волокон, что обусловливается назначением и условиями их работы [15, 97, 116, 124, 125].

Композиционные материалы на основе системы двух нитей целесообразно изготовлять из различных по механическим свойствам армирующих волокон. Высокомодульные углеродные или борные волокна могут быть расположены в направлении утка и частично в направлении основы. Арматуру, искривленную в направлении основы, изготовляют из стекловолокна. При таком комбинировании разных волокон можно значительно повысить жесткость и прочность в направлении основы и утка без заметного снижения прочности на отрыв в трансверсальном направлении и сопротивляемости сдвигу. Хороший эффект в повышении монолитности и надежности таких структур достигается также за счет модифицирования волокон [34].

Композиционные материалы, армированные углеродными волокнами. Армированные углеродными волокнами композиционные материалы в зависимости от типа матрицы делятся на армированные пластмассы и армированные металлы. Рассмотрим их особенности на примере широко применяемых на практике углепластиков. Как следует из данных, приведенных в табл. 1.1, среди всех армирующих волокон только арамидные волокна имеют плотность, меньшую плотности углеродных волокон. Но высокопрочные углеродные волокна прочнее арамидных, а высокомодульные углеродные волокна имеют модуль упругости, близкий к модулю упругости борных волокон. Поэтому именно углеродные волокна нашли широкое применение в конструкциях, которые должны иметь ограниченный вес. Среди всех армированных пластмасс углепластики обладают наиболее высокими стойкостью к усталостным испытаниям и долговечностью. Углепластики хорошо проводят электрический ток и могут использоваться для изготовления плоских нагревательных панелей. Углепластики плохо пропускают рентгеновские лучи. Они имеют очень низкий коэффициент линейного расширения и оказываются наиболее подходящими материалами для конструирования космических аппаратов, подвергающихся значительным перепадам температур между солнечной и теневой сторонами. В то же время они хрупки и обладают низкой ударной прочностью. Поэтому во многих случаях предпочти-