Способ получения алюминидов переходных металлов

 

Изобретение относится к порошковой металлургии , в частности к способу получения алюминидов переходных металлов Целью изобретения является повышение физико-механических свойств. В аттритор загружают смесь порошков алюминия и переходного металла Смесь обрабатывают шарами при 20- 80°С в течение 1,5-2 ч затем температуру повышают до 400-600°С и обработку ведут в течение 0,5-1 ч, после чего температуру обработки в течение 24 ч снижают до 20- 80°С. Получают порошок аморфной структуры, что определяет более высокие физико-механические свойства материала из порошков повышение прочности при растяжении в 1,16-1,45 раз, относительного удлинения в раз 1 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

is

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4684485/02 (22) 25,04,89 (46) 07.09,91, Бюл. ¹ 33 (71) Белорусское республиканское научнопроизводственное объединение порошковой металлургии (72) А.А.Колесников, Г.В,Борисенок, А.А.Стефанович и С.В.Побережный (53) 621.762.2(088.8) (56) Патент США ¹ 4668282, кл. С 22 С 1/04, 1987.

Planseeber Fuller mitt, 1973, 21, № 4, 24-245. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИДОВ

ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу получения алюминидов переходных металлов механического легирования.

Цель изобретения — повышение физикомеханических свойств.

Способ осуществляют следующим образом.

В аттритор загружают шары и смесь порошков алюминия и одного иэ переходных металлов, Смесь обрабатывают в режиме ударноистирающего воздействия в течение 1,5-2 с при 20 — 80 С.

На этой стадии обработки происходит образование композиционного порошка

Al + переходный Ме.

Затем емкость аттритора прогреваютдо

400 — 600 С и обрабатывают композиционный порошок ударно-истирающим воздей„„Я „„1675062 А1 (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу получения алюминидов переходных металлов. Целью изобретения является повышение физико-механических свойств. В аттритор загружают смесь порошков алюминия и переходного металла. Смесь обрабатывают шарами при 20-80 С в течение 1,5-2 ч затем температуру повышают до 400-600 С и обработку ведут в течение 0,5-1 ч, после чего температуру обработки в течение 2 — 4 ч снижают до 2080 С. Получают порошок аморфной структуры, что определяет более высокие физико-механические свойства материала иэ порошков: повышение прочности при растяжении в

1,16 — 1,45 раэ, относительного удлинения в

5-18 раз. 1 табл. ствием в данном диапазоне температур, что приводит к образованию алюминида заданного стехиометрического состава в кристаллическом и микрокристаллическом состоянии.

На третьей стадии обработки емкость аттритора охлаждают до 20-80"С и обрабатывают порошок алюминида в течение 2—

4 ч. Вследствие такой обработки элюминид переходит в аморфное состояние.

В результате обработки по предлагаемому способу образуются алюминиды переходных металлов заданного стехиометрического состава и аморфной и микрокристаллической структурой.

На первой стадии: при температуре менее 20 С обработку проводить нецелесообразно ввиду того, что при таких температурах частицы исходных порошков малопластичны и поэтому невозможно об1675062

20

50 разование композиционных гранул с высокой площвдью взаимного контакта; нагрев выше 80 С нецелесообразен, так как в объеме сформировавшихся композиционных частиц могут образовываться включения алюминидов неполного стехиометрического состава; время обработки менее 1,5 ч не позволяет получать гомогенный по составу композиционный порошок; время обработки более 2 ч нецелесообразно, так как порошок полностью однороден по составуу.

На второй стадии: при температуре обработки менее 400 С не происходит полное превращение композиционного порошка в алюминид заданного состава; при температуре обработки более 600 С гранулы порошка спекаются вследствие их оплавления, что приводит к невозможности получения алюминида в виде порошка; при времени обработки менее 0,5 ч не происходит полное превращение композиционного порошка в алюминид заданного состава; время обработки более 1 ч нецелесообразно, так как процесс образования алюминида заданного состава к этому времени завершен.

На третьей стадии: при температуре менее 20 С обработку проводить нецелесооб разно ввиду того, что при таких температурах скорость аморфизации порошка адюминида резко падает; при нагреве более 80 С происходит деградация аморфного и мик.. рокристаллического состояния структуры алюминида в кристаллическое, сопровождающееся ростом зерен; время обработки более 4 ч нецелесообразно, поскольку процесс перехода в аморфное и микрокристаллическое состояние структуры алюминида к этому времени полностью завершен; при времени обработки менее

2 ч не происходит диспергирование структуры, полученных на второй стадии алюминидов и тем самым не достигается переход материала в аморфное состояние во всем объеме.

Предлагаемый способ осуществляет следующим образом.

Порошок алюминия марки и порошок никеля или титана, или ниобия загружают в тепловой аттритор типа AT-4 вместе с остальными шарами диаметром 5 мм при соотношении массы шаров и массы загружаемых порошков 19:1.

С целью получения алюминида никеля

Й!А!з соотношение масс порошков Nl;AI42:58.

С целью получения алюминида титана

Т!А!з соотношение Т!:A! - 37:63. . С целью получения алюминида ниобия

ИЬА!з соотношение Nb:Al - 53:47.

Загружаемые порошки обрабатывают ударно-истирающим воздействием в вакууме при 20 — 80 С в течение 1,5 — 2 ч.

Затем нагревают камеру аттритора до

500 — 600 С и обрабатывают смесь порошков в данном диапазоне температур 0,5-1 ч. 3атем камеру аттритора охлаждают до температур 20 — 80 С и обрабатывают смесь порошков в течение 2 — 4 ч, В таблице приведены свойства алюминидов после гидродинамического прессования при 1162 С, давлении 105 МПа и термической обработки 1100 С по предложенному и известному способам, Из приведенных данных видно, что полученные порошки представляют собой алюминиды никеля, титана и ниобия заданного стехиометрического состава, а именно

ВА!з, TIAIa, NbAla.

Характеризуются повышенные прочности при растяжении в 1,16-1,45 раза, относительного удлинения в 5-18 раз в сравнении с известным способом.

Формула изобретения

Способ получения алюминидов переходных металлов методом механического легирования, включающий загрузку, порошков в шаровую мельницу, механическое легирование при нагреве, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения физико-механических свойств, механическое легирование осуществляют в три стадии; сначала при температуре 20 — 80 С в течение 1,5-2 ч, затем при 500 — 600 С в течение 0,5-1 ч и

20 — 80 С втечение 2 — 4ч.

1675062

Составитель В. Нарва

Редактор С. Патрушева Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор С, Шевкун

Заказ 2963 Тираж 481 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101