Производство сплавов, содержащих металлические или неметаллические волокна или нити – C22C 47/00

Изобретение относится к металлургии, а именно к получению армированных композиционных материалов методом пропитки, и может быть использовано для изготовления вкладышей подшипников скольжения, торцевых уплотнений. Матричный сплав для получения композиционного материала на основе сурьмы для пропитки углеграфита содержит, мас.%: олово 9,0-18,0, алюминий 1,0-4,0, титан 1,0-2,0, сурьма - остальное. Повышаются механические свойства, проникающая способность матричного сплава на основе сурьмы при минимальном содержании легирующих компонентов. 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к методам получения заготовок типа дисков или колец из композиционных материалов литейными технологиями. Способ включает расплавление металлического материала матрицы, размещение в изложнице с цилиндрической внутренней поверхностью проволоки из упрочняющего металлического материала, имеющей форму спирали с неприлегающими друг к другу витками, совмещая ось спирали с осью изложницы, заливку расплавленного материала матрицы в изложницу при температуре старения упрочняющего материала и его кристаллизацию с получением цилиндрической заготовки. Технический результат заключается в достижении упрочнения композиционного материала в тангенциальном направлении. 3 з.п. ф-лы, 6 пр., 6 ил.

Изобретение относится к механической детали, снабженной волокнистыми элементами жесткости. Деталь изготовлена из металлической заготовки, содержащей по меньшей мере один паз (5), который проходит вдоль направления усилия, прилагаемого к детали во время работы, и в котором расположен по меньшей мере один волокнистый элемент (10) жесткости. Волокнистый элемент имеет металлическую оболочку и соединенный с заготовкой за счет расплавления оболочки и ее соединения с металлом заготовки. При этом по меньшей мере один из концов (12) волокнистого элемента выполнен скошенным и полностью погружен в металл, из которого выполнена механическая деталь. Технический результат - повышение устойчивости детали к отсоединению или отрыву волокон. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способам изготовления металлических деталей, содержащих внутренние усилительные элементы, образованные керамическими волокнами. Согласно способу в металлическом корпусе (10) с верхней поверхностью (10 В) выполняют по меньшей мере одно посадочное место (10А) для вставки. В посадочном месте размещают по меньшей мере одну вставку (112), образованную керамическими волокнами, закрывают вставку крышкой (12), вакуумируют промежуточное пространство вокруг вставки и герметично закрывают упомянутое пространство, подвергают металлический корпус с крышкой изостатическому уплотнению при высокой температуре и обрабатывают упомянутый комплекс для получения упомянутой детали. При этом вставка (11) выполнена прямолинейной, а посадочное место для вставки в металлическом корпусе образует прямолинейную выемку (10А). Крышка выполнена таким образом, чтобы разместиться в посадочном месте на вставке (11) с зазором после усадки вследствие охлаждения и осуществить тугую посадку при расширении в выемке так, чтобы закрыть упомянутое пространство. Технический результат - упрощение технологии при сохранении прочностных свойств получаемой детали. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Предлагаемое изобретение относится к способу изготовления металлической детали, усиленной керамическими волокнами. Согласно способу в металлическом корпусе (10), имеющем верхнюю поверхность (10В), с помощью механической обработки выполняют по меньшей мере один ложемент (10А). Затем размещают по меньшей мере одну вставку (11), сформированную из керамических волокон в металлической матрице, в упомянутом ложементе, накрывают упомянутую вставку крышкой, выполняют вакуумирование промежуточного пространства вокруг упомянутой вставки и герметизируют это пространство. После чего обрабатывают систему, образованную металлическим корпусом с крышкой, путем изостатического уплотнения в горячем состоянии и выполняют механическую обработку для получения детали. При этом крышка содержит элемент (12), перекрывающий вставку (11), размещенную в канавке, и выступающий по отношению к упомянутой верхней поверхности, а также металлический лист (14), перекрывающий верхнюю поверхность вместе с упомянутым элементом (12). Обеспечивается изготовление деталей удлиненной формы с металлической матрицей и армирующими элементами из композитного материала с требуемыми эксплуатационными характеристиками. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу изготовления металлической тяги, усиленной в продольном направлении в своей толщине волокнистым элементом (2) жесткости. Выполняют металлическую заготовку, содержащую, по меньшей мере, один продольный паз (11, 12), выходящий на кромку заготовки. Вставляют в паз волокнистый элемент (2) жесткости. Соединяют волокнистый элемент (2) жесткости с заготовкой за счет распространения металла вокруг волокон волокнистого элемента (2) жесткости. Производят чистовую обработку заготовки для получения тяги. Предварительно размещают волокнистый элемент (2) жесткости на опоре в виде уголка (3). Уголок (3) с соответствующим волокнистым элементом (2) жесткости вставляют в паз (11, 12). Также предложена тяга, изготовленная посредством упомянутого способа и содержащая металлическую матрицу, в которую погружены усилительные волокна, проходящие по обе стороны от продольной оси (X) тяги, при этом волокна выходят на кромку тяги. Технический результат: разработка более простого способа изготовления композитной тяги. 3 н.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению металлической детали, усиленной вставкой из керамических волокон. Вставку формируют путем сборки в пучок керамических волокон, покрытых металлом, и помещают в полую металлическую пресс-форму таким образом, чтобы вставка отстояла от стенок пресс-формы. Пресс-форму заполняют металлическим порошком, создают вакуум и герметично закрывают крышкой путем сварки. Проводят горячее изостатическое прессование всего комплекса при температуре и давлении, достаточных для связывания между собой частиц порошка и волокон вставки, пресс-форму удаляют и при необходимости производят механическую обработку детали согласно желаемой форме. Обеспечивается возможность получения деталей с высокой размерной точностью и высокими механическими характеристиками. 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к механическим деталям удлиненной формы, предназначенным для передачи, в основном, однонаправленного усилия растяжения и/или сжатия и может быть использовано в области самолетостроения, в частности для изготовления деталей устройств для приземления и турбореактивных двигателей. Механическая деталь содержит по меньшей мере одну вставку из композитного материала с металлической матрицей, внутри которой протянуты керамические волокна, при этом вставка из композитного материала получена из множества пропитанных нитей, каждая из которых содержит керамическое волокно в металлической оболочке. Способ включает изготовление, по меньшей мере, одной вставки, имеющей геометрию вращения, с этапом намотки пучка или связанного слоя пропитанных нитей вокруг детали, формирующей каркас, при этом, по меньшей мере, часть намотки осуществляется в прямолинейном направлении. Изобретение касается также наматывающего устройства, предназначенного для осуществления способа изготовления удлиненной механической детали. Изобретение позволяет получать механические детали удлиненной формы с высоким сопротивлением к растяжению и сжатию. 5 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к способу изготовления металлической детали, усиленной керамическими волокнами. В металлическом корпусе с верхней поверхностью выполняют паз для вставки и размещают выполненную из пучка волокон в металлической матрице вставку в пазе. Вставка выполнена прямолинейной, а паз образован прямолинейной канавкой, который выступает за вставку и открыт с каждого конца. Помещают металлическую крышку на корпус для закрывания вставки и сваривают крышку с металлическим корпусом. В момент закрывания крышкой в канавку входит гребень. Подвергают комплекс из металлического корпуса с крышкой горячему изостатическому прессованию и обрабатывают для получения детали. Обеспечивается упрощение производства усиленных керамическими волокнами металлических деталей. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу изготовления металлической детали, усиленной керамическими волокнами. В основном металлическом корпусе, содержащем верхнюю сторону, формируется паз для вставки. Паз имеет форму выемки L-образного сечения со стороной, перпендикулярной верхней стороне, и стороной, параллельной верхней стороне. В пазу располагается вставка, образованная пучком волокон с металлической матрицей. На основном корпусе размещается металлическая крышка таким образом, чтобы она накрывала вставку, и приваривается на корпус. Крышка содержит внутреннюю выемку L-образного сечения, дополняющую форму выемки металлического корпуса с вставкой, причем крышка внешне выполнена таким образом, что усилия давления производятся перпендикулярно упомянутым сторонам выемки. После чего проводят горячее изостатическое прессование и механическую обработку элемента до получения желаемой формы. Обеспечивается упрощение способа получения деталей, усиленных керамическими волокнами. 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к получению композиционных материалов, включающих порошки сверхтвердых материалов, в частности порошки алмаза и/или кубического нитрида бора (КНБ), в количестве до 92% об. и связанных друг с другом металлическим связующим. Порошки алмаза и/или кубического нитрида бора удлиненной или пластинчатой формы одной зернистости помещают в форму, уплотняют их и пропитывают металлами или сплавами. Способ позволяет уменьшить трудоемкость изготовления материала, характеризующегося равномерным распределением порошков алмаза и/или кубического нитрида бора в объеме, а также снизить его себестоимость. 1 пр.

Группа изобретений относится к изготовлению композитной механической детали и ее применению. Механическая деталь (10, 110) содержит по меньшей мере одну вставку (3) из композитного материала с металлической матрицей, внутри которой располагаются керамические волокна, изготовленную из композитного материала на основе множества нитей (32) с покрытием, каждая из которых содержит керамическое волокно, покрытое металлической оболочкой. Способ изготовления включает изготовление заготовки (33) вставки (3) с осуществлением намотки пучка или связанного слоя таких нитей (32) с покрытием цилиндрической детали (2, 202), при этом, по меньшей мере, часть намотки осуществляют вдоль по меньшей мере одного прямолинейного направления, размещение заготовки (33) вставки (3) в первом контейнере (4), осуществление горячего изостатического уплотнения первого контейнера (4), механическую обработку первого контейнера (4) для формирования прямолинейной вставки (3). Технический результат заключается в создании вставки, передающей механической детали однонаправленное усилие растяжения и/или сжатия. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к способу изготовления полого изделия, содержащего вкладыш, выполненный из композитного материала с металлической матрицей, внутри которой располагаются керамические волокна, и к устройству для его осуществления. Способ включает закрепление нитей (2) пучка нитей (2'), не соединенных жестко друг с другом, рядом с концом полого опорного элемента (7). Каждая нить (2) содержит керамическое волокно с нанесенным металлическим покрытием. Затем проводят намотку вокруг полого опорного элемента (7) по спирали совокупности нитей, составляющих пучок. Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости полученной полой детали к нагрузкам и к коррозии. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к волокнистому композиционному материалу с металлической матрицей и способу его изготовления. Композиционный материал состоит из волокнистого материала (1), содержащего отдельные волокна, на которые нанесено металлическое покрытие, образующее металлическую матрицу в виде слоя металлизации (2), окружающего волокна (1), и окончательного металлического слоя (4), расположенного поверх слоя (2) металлизации, полученного электродуговым напылением. Металлическое покрытие включает дополнительный металлический адгезионный слой (3), содержащий медь и/или никель, расположенный между слоем (2) металлизации и окончательным металлическим слоем (4). Волокна (1) являются стеклянными, углеродными и/или арамидными волокнами или состоят из непроводящего материала. Композиционный материал характеризуется высокой прочностью, является негорючим и неломким, и получен простым и быстрым, а также щадящим материал волокон способом. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для производства отливок из сплавов на металлической основе, армированных частицами карбидов. В процессе литья в расплав матричного сплава вводят струю углеводородного газа с образованием мелкодисперсных частиц карбидов за счет разложения на углерод и водород под действием температуры расплава, осуществляют перемешивание расплава с упомянутыми частицами и кристаллизацию отливки. В качестве матричного сплава используют сплав на основе алюминия, магния, железа, никеля, кобальта или хрома. Перемешивание расплава с образованными мелкодисперсными частицами карбидов осуществляют пузырьками выделяющегося водорода, всплывающими на поверхность. Обеспечивается устранение дефектов литья и повышение качества отливок. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу изготовления детали, содержащей вставку из композитного материала, образованного из керамических волокон в металлической матрице. Изготавливают наматываемую вставку из нитей с покрытием. Каждая нить содержит керамическое волокно, покрытое металлической оболочкой. Наматывают ленту из нитей с покрытием на деталь. В начале намотки наматывают металлическую соединительную фольгу внутренней части вставки. В конце намотки наматывают металлическую соединительную фольгу внешней части вставки. В изобретении раскрыта наматываемая вставка из нитей с покрытием, полученная указанным способом, и способ изготовления детали со вставкой из композитного материала с металлической матрицей. В результате обеспечивается повышение качества детали и уменьшение стоимости изготовления. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к области металлургии, а именно способу изготовления детали, содержащей вставку из композитного материала с металлической матрицей, внутри которой находятся керамические волокна, и может быть использовано при изготовлении деталей авиационных газотурбинных двигателей. Способ предусматривает выполнение вставки из композитного материала из множества покрытых оболочкой нитей, каждая из которых содержит керамическое волокно, покрытое металлической оболочкой. Вставку изготавливают путем наматывания пучка или сшитого полотна из покрытых оболочкой нитей вокруг круглой детали перпендикулярно к оси упомянутой детали. В начале этапа наматывания пучок или полотно из покрытых оболочкой нитей неподвижно соединяют с круглой деталью при помощи способа контактной сварки между двумя электродами с пропусканием тока средней частоты. Способ позволяет осуществлять в промышленном масштабе изготовление деталей, в частности с осевой симметрией, содержащих вставку из композитного материала. 5 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления деталей в области авиационных газотурбинных двигателей. Заявлен способ изготовления трубчатой детали, содержащей вставку из композитного материала с металлической матрицей, внутри которой находятся керамические волокна. Вокруг металлического стержня наматывают сшитое полотно из покрытых оболочкой нитей, при этом каждая нить содержит керамическое волокно, покрытое металлической оболочкой, и нити соединяют сварными точками. Полотно имеет скошенные концы, а его размеры соответствуют развернутой поверхности стержня, причем скошенный конец полотна наматывают вокруг конца стержня, затем полотно спиралевидно наматывают по окружности стержня. Повышается качество композитного материала за счет сохранения целостности керамического волокна при производстве деталей. Упрощается способ изготовления трубчатых деталей, который может быть внедрен в промышленном масштабе. 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение может быть использовано для изготовления деталей в области авиационных газотурбинных двигателей. Покрытые металлической оболочкой нити, содержащие керамическое волокно, располагают в натянутом состоянии параллельно друг другу и в контакте друг с другом в одной плоскости и сваривают между собой при помощи точечной лазерной сварки при направлении лазерного пучка на точечную зону места контакта двух соседних нитей. Сварные точки расположены на полотне по параллельным сегментам или в виде зигзага. Получают сшитое полотно, которым можно легко манипулировать и которое легко поддается обработке в процессе изготовления детали, содержащей вставку из композитного материала. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к способам получения слоистых композиционных материалов с использованием взрывных технологий, а именно материалов с высокими значениями предела прочности и модуля упругости, которые могут быть использованы в машиностроении, авиа- и ракетостроении, космической технике и других отраслях промышленности. Технический результат - повышение физико-механических свойств материала, в частности модуля упругости в сочетании с высокой прочностью сварного соединения. 1 ил., 2 табл.

Изобретение может быть использовано для получения композиционных материалов, используемых для производства деталей электронной промышленности, авиационной и космической отрасли, автомобильной, энергетической и рекреационной промышленности. Из неметаллического волокна изготавливают преформу методом вакуумного фильтрования. Размещают преформу в пресс-форме, дно которой выполнено перфорированным. Уплотняют преформу с одновременным удалением воды через перфорированное дно. Сжатую преформу фиксируют в пресс-форме, сушат и заливают расплавом матричного металла. Пропитку волокнистой преформы и направленную кристаллизацию полученного материала осуществляют под давлением. В качестве неметаллического волокна используют дискретные волокна углерода, оксида алюминия или карбида кремния, в качестве матричного металла используют алюминий, магний, цинк, олово, свинец или их сплавы. Обеспечивается получение композитного материала, обладающего высокой теплопроводностью, низким коэффициентом термического расширения, малым удельным весом. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам получения истираемых материалов из металлических волокон, и может быть использовано при изготовлении уплотнений проточной части компрессора и турбины газотурбинного двигателя, в газонефтеперекачивающих установках для изготовления фильтров. Способ включает засыпку волокон в пресс-форму, прессование волокон с одновременным приложением вибрации, спекание и дополнительное уплотнение материала. После дополнительного уплотнения на материале формируют защитное покрытие системы Si₃C₅ H₁₅O_0,25-SiC-MoSi₂-CoSO ₄. При этом формирование защитного покрытия проводят в вакууме 10^-3-10^-7 мм рт.ст. при температуре 300-1100°С в течение 1-10 ч. Технический результат - повышение надежности и ресурса эксплуатации изделий. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению композиционных материалов. Композиционный материал содержит оболочку, выполненную из материала с высокой электропроводностью, и сердцевину, полностью охваченную оболочкой. При этом оболочка выполнена из пентагонального микрокристалла в виде трубки, а сердцевина выполнена из высокопрочного нитевидного волокна. Способ изготовления композиционного материала заключается в том, что на индифферентной к осаждаемому материалу электропроводной подложке электроосаждением материала оболочки из электролита получают металлические пентагональные микрокристаллы. Далее к одному из концов выбранного пентагонального кристалла присоединяют проволоку, с другого конца в полость трубки вставляют конец волокна или нитевидного кристалла, который используют в качестве сердцевины композиционного материала. После чего отрывают кристалл от подложки и помещают его в электролит. Затем, используя пентагональный кристалл в качестве катода, осуществляют электроосаждение металла из электролита. Причем в процессе электроосаждения вынимают пентагональный кристалл из электролита со скоростью его роста, формируя оболочку. Технический результат - повышение прочности и износостойкости материала. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению композиционных материалов с матрицей из алюминиевого сплава, армированной стальными волокнами, для изготовления элементов планера самолета, стрингерного набора, обшивки и т.д. Многослойный композиционный материал включает матрицу из алюминиевого сплава, содержащего (мас.%): магний 0,20-2,2; кремний 0,20-2,0; медь 0,10-3.0; марганец 0,15-0,80; цирконий 0,05-0,20; гафний 0,001-0,05; титан 0,10-0,25; железо 0,10-0,50; хром 0,001-0,30; алюминий – остальное. Наполнитель выполнен из стального волокна, составляющего 5-50 об.% материала. Способ получения включает армирование матрицы из алюминиевого сплава стальными волокнами, послойную их укладку в пакет с последующим соединением сваркой взрывом, диффузионной сваркой или горячей прокаткой. Техническим результатом изобретения является повышение прочности, жаропрочности, технологичности и эксплуатационных характеристик. 3 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл.