Высокопрочных закаленных

трузии из однонаправленно уложенных высокопрочных углеродных волокон и фенольных связующих [109]. Недостатком таких каркасов является отсутствие целостности до введения связующего, преимуществом — высокая степень заполнения арматурой. Дальнейшее развитие этого метода привело к созданию отдельных под-

трузии из однонаправленно уложенных высокопрочных углеродных волокон и фенольных связующих [109]. Недостатком таких каркасов является отсутствие целостности до введения связующего, преимуществом — высокая степень заполнения арматурой. Дальнейшее развитие этого метода привело к созданию отдельных под-

Углеродные волокна — дорогостоящий материал (в 1983 г. стоимость высокопрочных углеродных волокон составляла около 1500 иен/кг).

Наиболее распространенным типом армированных волокнами пластмасс являются стеклопластики. В 1940-х годах впервые началось промышленное производство стеклопластиков на основе ненасыщенных полиэфирных смол, армированных стеклянными волокнами. Много позже, в 1959 г., фирмой UCC (США) был разработан метод получения высокопрочных углеродных волокон путем высокотемпературной обработки вискозы, а в 1965 г. - метод получения высокомодульных углеродных волокон. Это в известной мере стимулировало работы проф. Синдо, направленные на создание метода получения углеродных волокон из полиакрилонитрила (1959 г.). Впоследствии этот процесс был модернизирован Королевским авиационным научно-исследовательским институтом (Великобритания), и в 1965—1966 годах был освоен промышленный выпуск углеродных волокон фирмами Cortoulds (Великобритания) и Hercules (США), а также японских высокомодульных и высокопрочных волокон (фирма "Торэ"). За несколько лет до этого фирмой UCC (США) был разработан метод промышленного производства высокомодульных углеродных волокон из нефтяных пеков.

Прочность углеродных волокон при растяжении вдоль их оси. Прочность при растяжении вдоль оси высокопрочных углеродных волокон на ^снове ПАН составляет 3,0 — 3,5 ГПа, волокон с высоким удлинением — 4,5 ГПа и высокомодульных волокон - 2,0 -f 2,5 ГПа. Высокотемпературная обработка волокон второго типа позволяет получить высокомодульные волокна с прочностью при растяжении приблизительно 3 ГПа. Прочность волокон на основе жидкокристаллических пеков обычно равна 2,0 ГПа [22] .

от температуры для углепластиков на основе трех типов эпоксидных смол и высокопрочных углеродных волокон. Как видно из рисунка, влагопоглощение углепластиков, которое меняется в зависимости от влажности среды для каждого типа эпоксидных смол, существенно различается для разных типов эпоксидных смол. Как показано на рис. 4.14, скорость десорбции воды выше, чем скорость адсорбции, и примерно за половину времени, необходимого для достижения при нагревании равновесного влагопоглощения, происходит практически полная десорбция воды. На рис. 4.15 приведены кривые адсорбции и десорбции для образцов различных размеров. Видно, что с уменьшением размеров образца или увеличением его суммарной внешней поверхности возрастает скорость адсорбции влаги. Таким образом, на влагопоглощение влияет внешняя поверхность испытуемого образца. 1)

При разработке на основе углепластиков конструкций космических аппаратов почти всегда приходится исходить из требований к их жесткости. Поэтому по мере увеличения модуля упругости используемых углеродных волокон становится возможным и дальнейшее снижение массы изделий. Например, углеродные волокна марки "ЦелионСУ -70®" производства фирмы Celanese (США) имеют наибольший модуль упругости среди всех марок углеродных волокон на основе полиакрилонитрила — примерно 500 ГПа. Их стоимость очень высока и составляет 1450 дол./кг (около 330 000 иен/кг). Стоимость обычных высокопрочных углеродных волокон с модулем упругости 240 ГПа равна 45-67 дол./кг. И тем не менее волокна "Целион СУ -70®" широко применяются на практике [7] -

Отметим, что вес удочек для ловли форели из углепластиков на основе высокопрочных углеродных волокон составляет 400—500 г, а из уг-

Прочностные характеристики при растяжении армированного углеродными волокнами алюминия, полученного методом жидкофазного горячего прессования с использованием охлаждаемых плит, приведены в табл. 7.4. В композиционных материалах на основе высокомодульных графитовых волокон марок НМ/718 и М 40/718 степень реализации прочности волокон составляет приблизительно 80%, а в композиционном материале на основе высокопрочных углеродных волокон марки НТ/718 - 25%. Прочность при растяжении поперек волокон во всех слу-

Углеродные волокна — дорогостоящий материал (в 1983 г. стоимость высокопрочных углеродных волокон составляла около 1500 иен/кг).

Наиболее распространенным типом армированных волокнами пластмасс являются стеклопластики. В 1940-х годах впервые началось промышленное производство стеклопластиков на основе ненасыщенных полиэфирных смол, армированных стеклянными волокнами. Много позже, в 1959 г., фирмой UCC (США) был разработан метод получения высокопрочных углеродных волокон путем высокотемпературной обработки вискозы, а в 1965 г. - метод получения высокомодульных углеродных волокон. Это в известной мере стимулировало работы проф. Синдо, направленные на создание метода получения углеродных волокон из полиакрилонитрила (1959 г.). Впоследствии этот процесс был модернизирован Королевским авиационным научно-исследовательским институтом (Великобритания), и в 1965-1966 годах был освоен промышленный выпуск углеродных волокон фирмами Cortoulds (Великобритания) и Hercules (США), а также японских высокомодульных и высокопрочных волокон (фирма "Торэ"). За несколько лет до этого фирмой UCC (США) был разработан метод промышленного производства высокомодульных углеродных волокон из нефтяных пеков.

стей деталей, особенно изготовленных из высокопрочных закаленных сталей.

В ci re современных представлений развитие трещины коррозионного растрескивания в высокопрочных закаленных сталях может протекать по двум механизмам. Вначале трещина равномерно углубляется вследствие локальной коррозии ее вершины, а затем, в результате смены механизма, развивается дискретно, т, е. трещина начинает с некоторого момента углубляться в тело металла скачками. При коррозионном углублении трещина разветвляется. При скачкообразном механизме ветвление не наблюдается, поскольку,' по мнению большинства исследователей, определяющим в развитии трещины является водородное.охруп-чивание [37,40,41]. 70 .

16. К вопросу о причинах пониженной корроэионно-механической стойкости высокопрочных закаленных углеродистых сталей/Л. Н. Петров, И. П. Осадчук, Т. А. Бурлак, Ж. И. Безгудова//физ.-хим. меха-

Защита от щелевой коррозии (под нахлесткой) плакированных и неплакированных листов толщиной до 2 мм производится сырыми грунтами АЛГ-1 и АЛГ-12. Сырой грунт также стабилизирует пластич. деформацию в холодном контакте за счет уменьшения коэфф. трения и этим заметно повышает надежность и качество соединений. Сварка по неметаллич. прослойкам (грунт, клей, герметик) производится на обычных режимах. При точечной сварке жестких замкнутых конструкций из высокопрочных (закаленных и состаренных или нагартованных) алюминиевых сплавов следует применять предварительный подогрев контакта до 150—200°. Жаростойкие сплавы подогреваются во время кристаллизации и уплотнения (ковки) металла ядра. Точечная и роликовая сварка деталей с большой разницей в толщине и свойствах осуществляется с применением тепловых экранов. Керамич. (САП) и подобные им алюминиевые сплавы свариваются через тонкую прослойку алюминия.

81. Папшев Д. Д. Повышение контактной выносливости высокопрочных (закаленных) деталей поверхностным наклепом. — «Вестник машиностроения», 1970, № 1, с. 35—38.

74. Папшев Д. Д. Повышение контактной выносливости высокопрочных (закаленных) сталей поверхностным наклепом.— «Вестник машиностроения», 1970, № 1, с. 35—38.

Величина снижения выносливости под действием влажного воздуха существенно зависит от химического состава стали и ее структурного состояния (рис. 53). У высокопрочных закаленных сталей ШХ 15 после различных методов рафинирования относительное снижение выносливости во влажном воздухе значительно больше, чем, например, у нержаве-

сред. У высокопрочных закаленных сталей также наблюдается так называемое задержанное разрушение в результате развития внутренних дефектов под воздействием водорода и адсорбционно-активных примесей или вследствие миграции закалочных дефектов.

Для однородных хрупких материалов (высокопрочных закаленных сталей) концентрацию напряжений необходимо учитывать. Условие прочности имеет вид:

Известно, что при действии циклического напряжения выносливость в воздухе высокопрочных закаленных сталей выше, чем нормализованных или высокоотпущенных; в коррозионных средах преимущество высокопрочных сталей пропадает. В подтверждение этого мы приводим здесь диаграмму (фиг. 61).

Защита от щелевой коррозии (под нахлесткой) плакированных и неплакирован-ных листов толщиной до 2 мм производится сырыми грунтами АЛГ-1 и АЛГ-12. Сырой грунт также стабилизирует пластич. деформацию в холодном контакте за счет уменьшения коэфф. трения и этим заметно повышает надежность и качество соединений. Сварка по неметаллич. прослойкам (грунт, клей, герметик) производится на обычных режимах. При точечной сварке жестких замкнутых конструкций из высокопрочных (закаленных и состаренных или пагартованных) алюминиевых сплавов следует применять предварительный подогрев контакта до 150—200°. Жаростойкие сплавы подогреваются во время кристаллизации и уплотнения (ковки) металла ядра. Точечная и роликовая сварка деталей с большой разницей в толщине и свойствах осуществляется с применением тепловых экранов. Керамич. (САП) и подобные им алюминиевые сплавы свариваются через тонкую прослойку алюминия.