Способ получения композиционного материала
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу получения композиционных материалов (КМ) на основе армированных интерметаллидов, применяемых в авиационной технике, судостроении, энергетике и др. Предложен способ получения КМ на основе интерметаллидной матрицы, включающий расчет весовых соотношений компонентов смеси по формулам Mмм = Vсл
(1-Vf)
ммVfмм; где Ммм - масса порошка матрицеобразующего материала; Vсл - объем слитка; Vf - объемная доля армирующих наполнителей в заготовке; мм - удельный вес матрицеобразующего металлического порошка; Vfмм - объемная доля матрицеобразующего порошка в заготовке в состоянии засыпки; Mнч = Vсл(1-Vf)нч(1-Vfмм(1+Kp)), где Мнч - масса армирующих нейтральных керамических частиц; нч - удельный вес материала армирующих нейтральных керамических частиц; Кр - коэффициент реакции, определяющий объемную долю расплава по отношению к объему матрицеобразующего порошка. Проводят смешивание матрицеобразующего металлического порошка, выбранного из группы, включающей никель, титан, железо или их смеси с армирующими нейтральными частицами, выбранными из группы оксидов, карбидов, боридов, получение пористой заготовки, реакционную пропитку пористой заготовки расплавом алюминия, гомогенизационную выдержку и кристаллизацию слитка. К армирующим нейтральным частицам добавляют армирующие наполнители в виде волокон, нитевидных кристаллов, пластинок с моно- и поликристаллическим строением. Технический результат: получение КМ со строго заданным химическим составом матрицы и равномерным распределением армирующей фазы по объему слитка. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.
Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть). Ти
Формула изобретения
1. Способ получения композиционного материала на основе интерметаллидов, включающий получение пористой заготовки путем смешивания матрицеобразующего металлического порошка, выбранного из группы никеля, титана, железа или их смеси с армирующими нейтральными керамическими частицами, выбранными из группы оксидов, карбидов или боридов, последующую реакционную пропитку заготовки расплавом алюминия или алюминиевого сплава и дальнейшую кристаллизацию слитка, отличающийся тем, что дополнительно к армирующим нейтральным керамическим частицам могут вводиться армирующие наполнители из группы оксидов, карбидов или боридов, а матрицеобразующий металлический порошок и армирующие нейтральные керамические частицы смешивают в весовых соотношениях, рассчитанных по формулам Mмм = Vсл(1-Vf)ммVfмм; Mнч = Vсл(1-Vf)нч(1-Vfмм(1+Kp)), где Ммм - масса порошка матрицеобразующего материала; Vcл - объем слитка; Vf - объемная доля армирующих наполнителей в заготовке; мм - удельный вес матрицеобразующего металлического порошка; Vfмм - объемная доля матрицеобразующего порошка в заготовке в состоянии засыпки; Мнч - масса армирующих нейтральных керамических частиц;нч - удельный вес материала армирующих нейтральных керамических частиц;Кр - коэффициент реакции, определяющий объемную долю расплава по отношению к объему матрицеобразующего порошка,
при этом средний размер армирующих нейтральных керамических частиц составляет 0,0001-0,2 от среднего размера частиц матрицеобразующего металлического порошка. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве матрицеобразующего металлического порошка используют порошок единого фракционного состава. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в исходную заготовку дополнительно вводят армирующие наполнители из группы оксидов, карбидов или боридов в виде волокон, нитевидных кристаллов, пластинок с моно- и поликристаллическим строением. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после пропитки проводят гомогенизационную выдержку от 0,1 до 100 ч при температуре на 50-70o превышающей точку ликвидуса расплава.
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12
