Способ получения металлических слоистых композиционных материалов

Мта,« -Г . . -<„-„Фибмвотеи.а у.; —..

О П

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 481384

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 28.05.73 (21) 1924780/35-27. с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 25 08 75 Бюллетень № 3 1 (45) Дата опубликования описания О2,12.7 (51) М. Кл.

В 23k 19/00

В 23р 3/00

Гасударственный комитет

Савета Министрав СССР па делам иэверетений и открытий (S3) УДК621.791. .66 (088.8) (72) Авторы Г. И. Капырин, И. В. Горынин, Ю. С. Золоторевский, А. Г. Макаров, изобретения В. В. Иванов, Ю. М. Коренюк, Ю. А. Деминский и В. В. Кучкин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СЛОИСТЫХ

КОМП ОЗИ БИО НН Ы Х МАТЕРИАЛОВ

I !

Изобретение относится к получению композиционных материалов.

Известен способ получения металлических слоистых композиционных материалов, при котором производят сборку слоев в определенной последовательности, соединение слоев сваркой давлением и последуюший диффузионный отжиг.

Целью изобретения является повышение твердости материала в зоне сварки слоев

10 при сохранении прочности соединения слоев.

Это достигается тем, что в качестве материала слоев используют металлы, у которых объем образующихся интерметаллидов больше суммы объемов исходных ме1б таллов, а диффузионный отжиг ведут до образования интерметаллидов,:. При этом процесс могут вести до образования интерме-" таллидов за счет всей толшины одного из

20 металлов.

На фиг. 1 дана зависимость времени, требуемого для образования интерметаллидов, от температуры нагрева; на фиг. 2зависимость толщины слоя интерметалли2б дов от температуры и времени нагрева; на фиг. 3 — распределение твердости п.ев после сварки; на фиг. 4 и 5-распределение твердости в материале после диффузионного отжига.

Пластической деформации подвергают пакет, набранный из мягких чередуюшихся между собой разнородных материалов, затем этот пакет нагревают. Режим нагрева выбирают таким, чтобы между исходными разнородными материалами или полностью за счет одного из них образовались слои интерметаллидных соединений тре» буемой толщины. — упрочнитель композиционного материала.

Исходные разнородные материалы вы бирают из расчета обеспечения соответствующей прочности и твердости интерметаллидного соединения. Кроме того, объем образовавшегося интерметаллидного соединения должен быть больше суммы парциальных объемов исходных материалов, например алюминия и титана.

Способ осушествляют в следуюшей по следовательности. Тщательно обезжирен4-8.< 384

< ьняс. И QQI((3(HIQHJIE fa ИЛИ if()OTp»BJ10«IIJ>IO Кар точки из фольги или листов ра;знородных

Ма ГЕP?iс3ЛОВ, HQIIPHI«reP a!»OМИНИЯ !QPKii ,(3Д-1 fi титана марки ВТ1-1, поочередно укладывают в пакет. Этот пакет Jlat pU(3» ют до 400-420 С и прокат),)в(нот с)а два

i!()0xonQ с обжатием 35%, нричелл ?(0(3!3<30 обжатие д

11рименение такого режима для пакета . из J«(511 KlfX MATE!pHQ?IOB Cf>Q13)1(lтсзльно рав«омерное раснределе>ше деформаций между отдельными слоями, ГГ0 О< ушествпяет надежное соединение слоев даЯ же в л>нюгоспойном пакете.

Затем, если гребуется, из такого материала штампуют ипи выдавливают ис)делия соответствующей формы.

Требуемые свойства комгюзициош(ого

f«tQ T0pli

1)ОЙ ()>(1(5(>I ?(НТЕ(3Л(Е Гс())ПИДНОГ<3 CO()Д?!НО««Я, 1 (M)IOРс) yP?)o ВРОыеннс>51 с)а(5«симос 1 ь

0l)(> 1:30B(l«lJH такнх (3<)род(>!ШЕЙ lip(>HC: Га»Г)i.—

1<я нс) фиг. 1. Зародьшш, нос: гиг>fy(5 ра;зме(>а 5-() ллк, нроявля?от тенденцн!О к и 1(е:,1с)ив)ю,l)> р»(ияггию B направпенш< «нсскости

000)(и»ения, где образуется с«лошн((я It()<>c -! l0fl KQ и !1тef)MOTH!l!(1(дно(0 сос динс ния .> < ),, 71 . )1рактич(с.ки миннмап(,ная т(пl-..

;!

«(ill);l зтого снс)я cîcò»BQ»åò 10 мк. (огласно I (>(к ?!!(у IIQ фиг. 2 вь(бирак)т ((х)(ОЛО) ические «арамеlры, 0(60 «с"н)в >к>—

lI>li(> 1 (>ООУС><«(У)0 ГОЛН(10 ((l» Г(ПЯ

Г)ь!баf> исхОд)II>tx pазнорОднь(х м<)! !!(>llan(>в 0«реде)гнется т;>ебуемыми свойсггшi-!

> л:и л>атрицы и у«рочш(теля. Спс>?Лу(:т выби . (>. 1> I> ГаК00 (.0 3("Г i»lf() (3<3 3(IO>)0 El!(1: Mc>TО()?!»

»!(0(3> с усммя иа(инl<ш?>Нь(х 06 с мо!5 кот )Оых ! :(«(.ше обьем» Обр((зую(негося и:5 «их Jllt(Bf) л((> l аллид«01 0 (. >0()и«ения 1>а!! f) >.f() f) с). (l< >ли!! Иlй- ти Гсlн, сц!к>л(иний-13ан»))l(H„) !pl> т (ком сi> I(3 J Q?(f(t) исходных колшонентов

06(>»з<>ванне интерл(еталлид)юго слоя coJi н>вождается созданием внутри ком(юзии юш)ого л)атериала сжилнно(цих внутренifiix нанряжений.

)1ри использовании в кячес)тве исходllhJx материалов а,п?оми(3ия и титана ллехс?нические свойства ком«озициошюГO ! МВТOР»ана BQP?>t)P3

CJ (0CB На (-J! H «cl I((>О— !

3 ме ГОI О, (Me<>T(JH В«>.змО?И«ость ()(!l у>13)р(* .!)с31)ffH МС .Хаl(ИЧССК(>Х CBOHCJ ÃÂ И BKCll!(У

НИ )>lflbfX Ц<ЧР<3МС! PÎB За СЧСТ СОЗДаи)IЯ

КО) >ПОЗИ»(50«НОI 0 Матef!HQ!fa С I.f II КОИ Мс)ТPÈ H— H < с<Л?ОМИIШЙ >> ИПИ ДОСТ»ТОЧНО Н(3ОЧНОЙ (I итан) . Зто достигяе.г<:я соотношением топ«,шп.(:ii00» шзходных материалов а.номиния и тит»на. )З это!H случае упрочнитель мс?жет бьггь с:формирован целиком за счьт

ОДНО< О и > tcxOJI?5! Ix ком«Онс:нтов, ! .сли B ка;>естве исходных ком«о«ентс>в

I(>3fM0JIflTI, ciifJOÃcfHÍJ(0f5ÓÞ фОЛЬГ У тонШЕ тнта— новой, ком!)Оз инион!Н>IH матс>pHQJI

> сОстОЯть н > н«оч«ОГО и ГВОPE(OÃO У»(30

I теля A 1, 3, (, в 0ч(H?: ?«(H) кои и вязко» л)ят8" рице — тех«и (<00!<ом ап)омин(ии.

С с)СПНОДС).tE!«ИС (3 ".РДОСТС>й МЕЖДУ <)ТДЕ?1?,—

НЬ)МИ СЛОЯ?>(i! (()КО) 0 КО (НО(3НЦИОННО) 0 Матери<цш Jlf)E)J>còa(5))0)10 на фиг. 4. Г)ня сравi iE!«HH f>ciClli)(!0.10«И« T )ЕРДОСТС .Й B «с)КЕТЕ

)!Осп(> cB(lf)KH;1<н>!1(.«ием ()QQ)(0!30)31(L(x ллсч3 0-!

>(3 IЛОB н<3)са;5»!(с) на фи) . 3.

)(РС>с(?!00 i. Jl т»ЕРДСН>тЬ МатРИЦЫ НС.ЦЕнесообра(5«с> «0>)ыи>а п> за с (eT «рименеkl)(5( фоны и из «)«) )шях i) высокопрочных (ниоминиегяях "i((с)(50ь l.<, с)(едук>(цим «ри (и«<)л!. Тем«(>(>« гур;3 «ц(а(3;(с>ния большинствQ так«х с:i»iшюв it!i»(c. 01 1»>;;3!f!.Нь>х тем«0(>»<

, TУР PQ:3l5llTiIH i (iOCQO>:Kil <>с 3 1 3, )>Р<>Л((. ! О. (>5(J(>i <3. >it, «K>i> 1 HX сч)1<) Л(С<НТОВ > (IОЛ (>ЗНЫХ а)!К».НIJ>ll!)»Û.< С«>1 3! ЯХ, На«()ИЛ(С. P Мс)1 НИЙ, (5l>1:)ы 5» T f)i:-; K(>ñ. 0,(ру«чива«ие титана и

4 и 1 (еi>K>(. ч;>. )1)i, )<>. Л 1

;3

11<шбо.(ес) иоп()00<>6)>Q»íî повыше«ие

fii)! . !«<>СТIН 1X :.><) H(ТВ Ма < PHI(I>l К ОМIЮ )ИЦИ»

; нн;)(0 л((3 1«:,)и»)»3 «(>0(1:5(30>33)т?. з(3 с >ет ис«»! Ь;i>0(3<31(»9(>3 KQ×()С I ВС . ИСХОДНЫХ КО> 5«ОН Н— тов тит 3ito)30й фоны и большей r<»tiii?i)(i>I, « .л(с>пlом>5(!и()ь()Й. ) ) э Гом с лучс>е KÎ?ci(IOQH—

11 50(>((ыЙ ма (i (>исl>, ITь и 3 с>Е}) ЕД 5<>01>11(ХС:H С 100B уи(:0>11!И ТЕ«Я >>с 1,. Х 1 H > г

Г)ГГ<3 )10(<50 И i«tii Т)Л ИНЬI. f,а (. l i 0(>дС>Л С. НИ 0 ГВ С . рдо— с ей (û0!JЬ)?1 ((С.(0()! «КОГО Ма ГЕ()Hci!Ic)

>1)>С i<(") r>(5!t(ll! c> ф«Г, )(р ()!, лi ° 3< с> 0 6 р с. т е н и я (.Jt0C;)(; 11i)! .(f>ТQ, (П)>ЧС)СКИХ С)IОИ

> <Л (X K >М«0;5!<1<((н>НН)ЯХ .".i<И! (3()И«ц(О!3 Н()И Ко;<.(>()л> «(р(>и:з )о,(ят сборку слоев в 0»редепш>«ой »<3<)подов()тень»ости, соединение с;>оев câapKîé давле?н)ем и »ос)ледукзн ий

< ;1 <1<)) у: 5 ио 11»ь(() с я тем, .>то> с целью «овышения твердосТН ма-;0()ияп» в зоне сварки слоев при

, С:i3X(>НК> I!IOCTH СОЕДИНЕНИЯ СПОСВ, 481384

640 бРО 00

0,5

1,10

120 качестве материала слоев используют ме- таллы, у которых объем образующихся интерметаллидов больше суммы объемов исходных металлов, а диффузионный отжиг ведут до образования интерметаллидов, 2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что диффузионный отжиг ведут до образования интерметаллидов за счет всей толщины слоя одного из метал10

7 г

1,35 ио

8 10 //к/ rrrg>

100

h rr/гм г дОО

ГОО

100

Заказ 33О

I!о.ганское

Пзд. X- YY иРаж 1061

Составители ю.Бородин

Редактор A.г ароднвн Техред Камышникова Корректор Т,Фиовнко

1 ПИИПИ Государственного комитета Совета Министров C(:ÃÐ по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35 Раугяская наб., д. 4/5

ППП „Патент" Москва, Г-59, Бережковская иаб., 21

8, 300 vere