Материаловедение в машиностроении

показатели жесткости и прочности по сравнению с ориентацией под 45 0 (кривая 4, рисунок 13.9). Рис. 13. 9- Схема армирования и прочность волокнистых КМ Таким образом, при растяжении материала вдоль волокон нагрузку в основном воспринимают высокопрочные волокна, а матрица служит лишь средой для передачи усилий. Например, КМ с матрицей из технического алюминия АД-1, упрочненный волокнами бора, в направлении волокон имеет σ в = 1000,.. 1200 МПа, а в поперечном направлении — всего 60…..90 МПа. Увеличение объемной доли волокна от 5 до 80% повышает прочность композита (рисунок 13.10). При низком содержании волокна (ниже 5%) прочность композита ниже прочности матрицы, т.к. волокна быстро нагружаются до предельных значений и разрушаются, снижая прочность матрицы. Наоборот, при высоком содержании волокон матрица не может в полной мере смочить волокна и пропитать их, тем самым не обеспечивает сцепление с волокном. Эффективное упрочнение КМ в значительной степени зависит от соотношения длины и диаметра волокна – l/d. С увеличением l/d растет соотношение σ км /σ в , т.е. чем тоньше волокно и длиннее, тем выше прочность КМ (рисунок 13.11). 327