Способ получения порошка сплава медь-фосфор

 

Изобретение относится к области металлургий, в частности к способам получения порошка сплава медь-фосфор. Цель изобретения - улучшение формуемости, снижение потерь фосфора и содержания примесей и упрощение процесса . Порошок меди смешивают с порошком красного аморфного технического фосфора с размерами частиц не более 100 мкм. Смесь подвергают нагреву в две стадии сначала до 200-250°С в течение 0,25 - 0,5 ч, а затем до 550 - 650°С в течение 1 - 1,5 ч. Температура первой стадии 200-250 С обеспечивает быстрое протекание диффузии фосфора в медь при незначительном давлении пара фосфора. Температура второй стадии обусловлена диффузионной гомогенизацией смеси, которая протекает интенсивно при 550-650 С в течение 1 - 1,5 ч. Способ позволяет проводить процесс при более низких температурах, обеспечивает высокую гомогенность и чистоту -продукта. 2 табл. (Л

к.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sg 4 В 22 F 9/16

1з 1, - .dV). t;й11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4021255/31-02 (22) 03.04.86 (46) 30.07.89. Бюл. К 28 (71) Институт проблем материаловедения АН УССР (72) О.А.Катрус, А.К.Радченко, А.В.Алешина, В.Б.Черногоренко, С.В.Мучник и К.А.Лынчак (53) 62 1.762.32 (088.8) (56) Реферативный журнал "Металлургия", У 9, 9Г228П, 1965.

0nnkey j.j. Metal powder production by water atomisation. Ind, and

Sci.Synop. Feat, Serv, 1978, Ф 535, р. 13. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА СПЛАВА

МЕДЬ-ФОСФОР (57) Изобретение относится к области металлургиИ, в частности к способам получения порошка сплава медь-фосфор.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения порошка сплавов медь-фосфор.

Цель изобретения — улучшение формуемости, снижение потерь фосфора и содержания примесей и упрощение процесса.

Пример . Смешивают порошки меди марки ПМС-1 и красного аморфного технического фосфора с размерами частиц не более 100 мкм и пропорциях, приведенных в табл.1.

Смесь подвергают нагреву в две стао дии сначала до 200 — 250 С в течени<.

„„SU„„1372756 А 1

Цель изобретения — улучшение формуемости, снижение потерь фосфора и содержания примесей и упрощение процесса. Порошок меди смешивают с порошком красного аморфного технического фосфора с размерами частиц не более 100 мкм. Смесь подвергают нагреву в две стадии сначала до 200-250 С в течение 0,25 — 0,5 ч, а затем до

550 - 650 С в течение 1 — 1,5 ч. Темо пература первой стадии 200-250 С обеспечивает быстрое протекание диффузии фосфора в медь при незначительном давлении пара фосфора. Температура второй стадии обусловлена диффузионной гомогенизацией смеси, которая о протекает интенсивно при 550-650 С в течение 1 — 1,5 ч. Способ позволяет проводить процесс при более низких температурах, обеспечивает высокую гомогенность и чистоту -продукта.

2 табл.

0,25 — 0,5 ч, а затем до 550 — 650 С в течение 1 — 1, 5 ч ° К)

Оценку качества продуктов проводят 4 по следующим показателям. формуемость, Ql потери фосфора, твердость продукта 1 В после нагрева.

В опытах используют неуплотненную смесь, прессовки диаметром 20 мм с относительной плотностью 50Х и прокат, изготовленный на двухвалковом прокатном стане с диаметром валков

180 мм, имеюший вид полосы толщиной

1,8 — 2 мм, шириной 50 мм с относительной плотностью 757., Нагрев пр в

Таблица 1

Тип

Содержание в смеси компонента, мас.7 смеси

88

85

5

13

300 (;, время 1 ч; 2 стадия — 7ОО С, время 2 ч. По результатам ХА сплав содержит 7,5 мас.X фосфора. Получен спек, не растирэющийся в порошок.

Лналогичные результаты были попучены при проведении синтеза в среде аргоиа и азота.

Пример 8. Способ по прототипу воспроизводят пропусканием жидкого желтого фосфора по трубке иэ нержавеющей стали под давлением азота о через расплавленную медь при 1100 С из расчета 8 мас. X. Распыление осуществляют водой на опытной установке

"Факел" в ОКТБ ИПИ АН УССР. Распьленный порошок не формуется в диапазоне плотностей, определяемых стандартной методикой .

Как показывают результаты, темпе— ратура первой стадии 200 — 250 С обусловлена тем, что при этих температурах быстро протекает диффузия фосфора в медь при незначительном давлении пара фосфора, Таким образом удается полностью связать фосфор в соединения без его потерь в течение

0,25 — 0,5 ч. Температура второй стадии обусловлена диффузионной гомогенизацией смеси, которая протекает интенсивно при 550 — 650 С в течение

1 — 195 ч °

Нагрев до 450 С (примеры 2 и 3) приводит к частичному испарению фосфора. Номер примера соответствует номеру опыта в табл.2.

Однофазный продукт — фосфид Сц>Р может быть получен в одну стадию при

72756 сравнительно невысоких 3 начениях температуры и времени (примеры 6 и 9).

Однако для получения гомогенного двухфазного продукта (Сп + Си Р)

5 требуется двух стадийный нагрев, причем на второй стадии происходит гомогенизация (примеры 12, 14, 19-24) .

При недостаточно продолжительной второй стадии (примеры 11 и 13) или при заниженной ее температуре (примеры

10 и 15) продукт оказывается негомоге нным.

Предлагаемьп способ получения порошка сплава медь-фосфор позволяет проводить процесс при более низких температурах (200-650 С) обеспечи— вает высокую чистоту порошков. Способ характеризуется пониженной по сравнению с прототипом пожароопасностью и токсичностью ввиду проведения реакции в твердой фазе. Форма и размеры частиц порошка, получаемого предлагаемым способом, являются оптимальными для порошковой металлургии.

Формулаизобретения

Способ получения порошка сплава медь-фосфор, преимущественно сплава с содержанием фосфора до 15Х, включающий смешивание меди и фосфора, нагрев и диспергирование. о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью улучшения формуемости, снижения потерь фосфора и содержания примесей и упрощения процесса, нагрев проводят в

35 две стадии, сначала до 200 — 250 С в о течение 0,25 — 0,5 ч, а затем до 500650 С в течение 1,0 — 1,5 ч.

1372756

Т а блица?

Фазовый сосОтносительные

Режим нагрева

Тип

Исходное состоя

Приормуемость г/см

3 тав, агрегатное состояние смемер

2-я стадия

1-я стадия потери фосфора, 7 ние ачаконец нродукта темпевремя ратура, С темпевремя, ратура, ОС ч смеси

1 1 Неспрес- 150 О, 25 сован2,3 6,2 О

Смесь исходная смесь

2 I То же

450 0,25

2,8 6,2 1,4

CuçP+Cu }}егомогенный

2,6 6,8 3,3 CU,P

3 II I

4 I

450, 0,25

250 0125

215 6,2 О

Си Р+Cu негомогенный

Cu3P+Cu, негомогенный

9 III

10 I

200

2»7 б 8 О

0,25

Cu Р

150

0,2

500

0532621,1

CuзP+Cu негомогенный

11 1

0,5 3,4 6,2 О

1,0 3,5 6,2 0

200 - 0,25 550

200 0,25 550

То же

Cu P+Cu, гомогенный

13 Ij

200 0»25 650 0»9 3»4 6,5 О

Cu P+Cu не) 1 гомоге нный

14 II

250 05 650 1,5 36 6,5 О

Си Р+Cu, 3 гомогенный

200

0;25 500

2,0 3,5 6,2 О

С}} Р+С}}, негомогенный

700 2,0

1,0

Cu P+Cu, гомогенный с

16 I Неспрес- 300 сованная оплавленными участками смесь

17 I

200 0 25 750 0,5 — — О

Cu P+Cu гомогенный полностью расплавленный

200 0»25 750 0 5 — — О

18 III

Cu P, прочный спек

225 0,33 600 1,25 3,2 6,2 О

19 I

Cu P+Cu гомогенный

Cu P+Cu, гомо— генный

20 I Прессовка 200 О, 25 500 О, 1 4, 2 6, 2 О из смеси

5 II

6 III

7 I II -}}8 I

250 О, 25

250 0,25

250 О, 15

200 0,25

2,6 6,5 О

2 6 6 8 О

2,4 6,8 О

2 5 б 2 О ных меди и фосфора

Си }Р

То же

Cu P

Cu P+Cu+P

1.3 72756

Продолжение табл. 2

Отногu- Фазовый сосРежим нагрева

Исходное состоя

ПрпТип ормуемость г/см

) тав, агрегатное состоятельные смемеp

2-я стадия

1-я стадия ние си нача- конец ние продукта темпевремя ратура, ло

21 II То же 200

22 II I 250

То же

0и,Р

Т Прокат из 250 смеси

Cu P+Cu, гомо— генный

24 II То же

250 0,25 550 1

Зю5 6ю5 0

То же

Опыты по прототипу

25 1 Литой

1150*

6,2 8 слиток

26 III Литой

11/0*

6,8 14,5 слиток

2 7 I Пор ошок

900**

6,2 0,4

28 III Порошок

1500**

618 191

Составитель Л. Гамаюнова

Техред Л.Олийнык Корректор В. Гирняк-Редактор Л.Курасова

Заказ 4908 Тираж 710 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1О1,темпенрем ратура

Ос

0 25 550 1

0,15 550 1

0 25 550 1

* температура оплавления меди с фосфором

** температура распыления сплава медь-фосфор потери фосфора, 7

3,5 6,5 0

3,4 6 5 0

3,7 6,5 0

Си Р+Си+ следы фосфата, Си

roMnreнный

Си Р+сл еды фосфата Си, гомогенный

Си Р+Си+сл еды фосфата Св, гомогенные сферические частицы

Си Р+следы фосфата Си гомогенные сферические частицы