Способ изготовления композиционных материалов

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способу изготовления композиционных материалов пропиткой пористого каркаса, имеющих высокую электропроводность, антифрикционные свойства, стойкость в агрессивных средах. В расплав матричного сплава погружают пористую заготовку. Осуществляют вакуумную дегазацию, нагрев и воздействие избыточным давлением на заготовку за счет термического расширения расплава в замкнутом объеме емкости. При нагреве дополнительно проводят пропитку заготовки, последующее охлаждение и кристаллизацию. Используют емкость из материала с минимальным коэффициентом термического расширения. В качестве расплава матричного сплава используют алюминий, или медь, или сурьму и нагревают его на 100°C выше температуры ликвидус используемого сплава. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей пропитки за счет увеличения номенклатуры сплавов, используемых в качестве матричных для получаемых новых композитов, при сохранении высокого качества композиционных материалов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к созданию композиционных материалов пропиткой пористого каркаса, имеющих высокую электропроводность, антифрикционные свойства, стойкость в агрессивных средах.

Известен способ получения композиционного материала пропиткой с одновременным химическим воздействием. Заготовку устанавливают на специальной графитовой платформе, прогревают над поверхностью расплава кремния или сплавом на основе кремния и меди, имеющим температуру 1700-1800°C, затем постепенно, со скоростью не более 10 см/мин опускают заготовку в ванну с расплавом. Тем самым осуществляя пропитку однонаправленным потоком расплава, распространяющимся фронтом по всему сечению заготовки (патент РФ №2276631, МПК С04В 35/52, опубл. 02.08.2004 г.).

Недостатком данного способа является отсутствие в процессе пропитки стадии вакуумирования как сплава, так и заготовки, вследствие чего расплав окисляется, взаимодействуя с воздухом, снижая качество композиционного материала.

Известен также способ получения композиционного материала на основе металлической матрицы и неметаллического волокна, включающий приготовление преформы из неметаллического волокна, уплотнение полученной преформы и ее пропитку расплавом матричного металла, отличающийся тем, что преформу помещают в пресс-форму с перфорированным дном, уплотняют с одновременным удалением воды через перфорированное дно, фиксируют, сушат, заливают матричным металлом и пропитывают матричным металлом под давлением (см. пат. РФ №2392090, МПК B22D 19/14, С22С 47/00, опубл. 20.06.2010).

Недостатком этого способа являются ограниченность номенклатуры матричных сплавов, которые можно применять при данном способе изготовления, и высокая себестоимость композиционных материалов (КМ) за счет высокой стоимости оборудования и оснастки для пропитки.

Известен способ пропитки пористого тела металлом, при котором пористое тело предварительно нагревают, устанавливают в специальную форму, в которой находятся отверстия, через которые осуществляют впрыск предварительно нагретого матричного расплава с помощью машин для литья под давлением. Давление впрыска 20 МПа, выдержка около 3 сек (см. пат. США № US 6699410 В2, кл. B22D 19/00, опубл. 02.03.2004).

Недостатком этого способа являются изготовление специальных форм для каждой уникальной заготовки, высокая себестоимость изделия, при этом пористое тело покрыто коркой металла с литником, что потребует дополнительной механической обработки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу и достигаемому эффекту является способ пропитки пористой заготовки металлом, при котором армирующий пористый каркас предварительно нагревают, затем заливают его матричным сплавом, проводят вакуумную дегазацию и пропитывают под воздействии избыточного давления 15±3 МПа на заготовку за счет термического расширения расплава в замкнутом объеме емкости при нагреве (см. пат. РФ №1759932, МПК С22С 1/09, B22F 3/26. Бусалаев И.Д., Соловьев И.А., Рубенчик Ю.И., Гулевский В.А. Способ изготовления композиционных материалов, опубл. 07.09.92 г.).

Недостатком этого способа при его использовании для получения КМ пропиткой являются ограничение номенклатуры металлов для использования их в качестве матричного сплава.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей пропитки за счет увеличения номенклатуры сплавов, используемых в качестве матричных для получаемых новых композитов, при сохранении высокого качества композиционных материалов. Указанный технический результат достигается погружением пористой заготовки в расплав матричного сплава, вакуумной дегазацией, нагревом и воздействием избыточным давлением на заготовку за счет термического расширения расплава в замкнутом объеме емкости, в качестве расплава матричного сплава используют расплав свинца, а при нагреве дополнительно проводят пропитку заготовки, последующее охлаждение и кристаллизацию, при этом используют емкость из материала с минимальным коэффициентом термического расширения, для обеспечения необходимого давления пропитки пористой заготовки, которую погружают в находящийся в емкости расплав матричного сплава, с коэффициентом термического расширения, в 2,5 раза превышающим коэффициент термического расширения материала емкости, в качестве которого используют алюминий, или медь, или сурьму, и нагревают на 100°C выше температуры ликвидус сплава алюминия или меди, или сурьмы соответственно.

При этом в качестве пористой заготовки используют углеграфит, керамику.

Погружение пористой заготовки в расплав матричного сплава алюминия, находящегося в емкости для пропитки, позволяет произвести заполнение открытых пор в две стадии, на первой стадии во время вакуумирования емкости для пропитки происходит частичное заполнение пор заготовки и дегазация расплава матричного сплава алюминия, на второй стадии осуществляется пропитка за счет положительной разницы коэффициента объемного расширения матричного расплава алюминия по отношению к материалу пористой заготовки и материалу емкости.

Нагрев на 100°C выше температуры ликвидус сплава алюминия позволяет учесть величину нагрева, необходимую для компенсации объема открытых пор армирующего каркаса за счет термического расширения матричного расплава, и обеспечивает создание требуемого давления пропитки, что позволяет получить КМ высокого качества с высокой степенью заполнения объема открытых пор пористой заготовки матричным расплавом.

Использование в качестве матричного расплава сплава алюминия, а в качестве пористого тела углеграфита или керамики позволяет получать композиционные материалы, широко применяемые в машиностроении для изготовления токосъемников, вставок пантографов, электрических щеток, уплотнителей, вкладышей подшипников скольжения, область использования которых очень разнообразна и включает не только вышеперечисленные изделия, но и детали аэрокосмического назначения.

Схема осуществления способа представлена на фиг. 1, где изображена емкость для изготовления композиционного материала с пробкой для герметизации.

Емкость для пропитки 1 изготавливается из титана ВТ-1. Верхняя часть емкости для пропитки содержит пористую заготовку 2 из углеграфита, заполнена расплавом матричного сплава алюминия 3, и при этом снабжена противовсплывным приспособлением 4. Нижняя часть емкости для пропитки используется для создания давления и также заполнена расплавом алюминия 3, причем объем ее составляет максимум от объема емкости, что необходимо для создания расчетного давления пропитки и заполнения до оптимального значения открытых пор пористой заготовки 2 расплавом матричного сплава алюминия 3. Емкость для пропитки герметично закрывается крышкой 5 с пробкой 6.

При осуществлении способа емкость, выполненную из ВТ-1, нагревают до температуры 400°C и заполняют расплавом алюминия 3, затем размещают пористую заготовку 2 и приспособление 4, предотвращающее всплытие пористой заготовки 2 из углеграфита, закрывают емкость 1 крышкой 5, нагревают до температуры 700°C, через стояк заливают в емкость 1 расплав матричного сплава алюминия 3, полностью покрывая им пористую заготовку, при этом оставляя воздушную прослойку до крышки 5, затем производят вакуумную дегазацию пористой заготовки 2 в течение 15-20 мин, созданием вакуума над слоем расплава матричного сплава алюминия 3, поддерживая температуру последнего на 30-200°C выше его температуры ликвидус, затем доливают расплав матричного сплава алюминия 3 в емкость 1 до верхнего края стояка, притирают предварительно нагретую до 950°C пробку 6 и шплинтуют ее. После этого нагревают емкость на 100°C выше температуры ликвидус расплава матричного сплава алюминия с изотермической выдержкой 20 мин при достижении указанной температуры и расчетного давления. За счет разницы коэффициентов термического расширения емкости 1 и расплава матричного сплава алюминия 3 создается оптимальное давление пропитки [Новикова, С.И. Тепловое расширение твердых тел / С.И. Новикова. - Москва: Наука, 1974. - 289 с.]. Затем удаляют пробку 6, сливают третью часть расплава матричного сплава алюминия 3, отворачивают крышку 5, извлекают полученный КМ и производят его охлаждение с кристаллизацией расплава матричного сплава алюминия 3 в порах.

Таким образом, пропитка имеет две стадии: на первой происходит частичное заполнение открытых пор пористой заготовки 2 из углеграфита за счет вакуумирования емкости для пропитки и дегазации расплава матричного сплава алюминия, а на второй создается необходимое давление для пропитки за счет положительной разницы коэффициентов термического расширения расплава матричного сплава алюминия 3 по отношению к материалу емкости 1, потому что коэффициент термического расширения алюминия в 2-3 раза больше, чем у материала емкости, например из стали нержавеющей (ферритной), титана, молибдена, циркония.

Пример 1. По предложенному способу был получен КМ углеграфит - сплав алюминия с использованием углеграфита марки АГ-1500, имеющего открытую пористость 15%. Образец углеграфита был выполнен в виде куба со стороной 30 мм. Таким образом, объем углеграфитового каркаса составлял 900 мм3, объем пор в каркасе составлял 135 мм3. Емкость для пропитки была выполнена в виде толстостенного стакана из титана ВТ-1, емкость имеет герметично закрываемую крышку. Нагревали емкость до температуры 700°C, заполняли емкость для пропитки на две трети расплавом алюминия устанавливали углеграфит, накрывали его противовсплывным приспособлением, после чего емкость для пропитки закрывали крышкой и вновь нагревали до 700°C. Одновременно в тигле расплавляли расплав матричного сплава алюминия, нагревая его до температуры 750°C. Затем расплав матричного сплава алюминия заливали в емкость для пропитки таким образом, чтобы перегородка противовсплывного приспособления находилась ниже верхнего уровня расплава матричного сплава алюминия, трубкой и вакуумировали до давления 5×10-4 мм рт.ст. с выдержкой 15-20 мин при 700°C. При этом происходила вакуумная дегазация углеграфитового каркаса и расплава матричного сплава алюминия. Затем доливали расплав матричного сплава алюминия с температурой 950°C до верхнего края стояка с появлением на этом обрезе выпуклого мениска расплава матричного сплава алюминия, герметично притирали предварительно нагретую до 950°C пробку, шплинтовали ее с удалением избытка расплава матричного сплава алюминия. Далее нагревали емкость до требуемой температуры, на 100°C выше температуры ликвидус расплава матричного сплава алюминия, обеспечивая заполнение открытых пор каркаса расплавом матричного сплава алюминия за счет повышения давления в емкости при термическом расширении расплава алюминия.

По техническим данным оптимальным давлением при пропитке пористого углеграфитового каркаса указанного типа расплавом матричного сплава алюминия является 12±3 МПа.

Определение температуры нагрева расплава матричного сплава алюминия, позволяющего получить давление пропитки, равное 9 МПа и находящееся на нижнем пределе оптимального диапазона. При этом температуру начала «пропитки» принимали равной 700°C, для емкости которой создается давление. Нагрев емкости при пропитке производили в шахтной печи сопротивления. Изотермическая выдержка при 750°C составляла 20 мин, после чего КМ извлекался из расплава и охлаждался на воздухе.

Полученный КМ испытывался на прочность при сжатии, степень заполнения открытых пор (плотность пропитки) оценивалась по удельному весу КМ до и после пропитки, структура КМ оценивалась по результатам металлографических исследований.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 2. По предложенному способу был получен КМ, аналогичный описанному в примере 1.

Пропитка производилась при давлении 12 МПа, что обеспечивалось температурой нагрева расплава матричного сплава алюминия и емкости для пропитки, равной 760°C.

Результаты испытаний КМ приведены в таблице.

Пример 3. По предложенному способу был получен КМ, аналогичный описанному в примере 1.

Пропитка производилась при давлении 15 МПа, что обеспечивалось температурой нагрева емкости для пропитки, равной 770°C.

Результаты испытаний КМ приведены в таблице.

В сравнении с получением КМ по способу-прототипу (пат. РФ №1759932, МПК С22С 1/09, B22F 3/26. Бусалаев И.Д., Соловьев И.А., Рубенчик Ю.И., Гулевский В.А. Способ изготовления композиционных материалов, опубл. 07.09.92 г.), предлагаемый способ, как показали экспериментальные исследования, и создаваемое при этом дополнительное давление в емкости для изготовления композиционного материала позволяет увеличить процент заполнения пор в пористом каркасе, а также расширить функциональные возможности пропитки за счет увеличения номенклатуры сплавов, используемых в качестве матричных для получаемых новых композитов, при сохранении высокого качества композиционных материалов.

1. Способ изготовления композиционных материалов, включающий погружение пористой заготовки в расплав матричного сплава, вакуумную дегазацию, нагрев и воздействие избыточным давлением на заготовку за счет термического расширения расплава в замкнутом объеме емкости, причем при нагреве дополнительно проводят пропитку заготовки, последующее охлаждение и кристаллизацию, отличающийся тем, что используют емкость из материала с минимальным коэффициентом термического расширения, обеспечивающим необходимое давление пропитки пористой заготовки, которую погружают в находящийся в емкости расплав матричного сплава с коэффициентом термического расширения , который в 2,5 раза превышает коэффициент термического расширения материала емкости, в качестве которого используют алюминий, или медь, или сурьму, и нагревают на 100°C выше температуры ликвидус сплава алюминия или меди, или сурьмы соответственно.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве пористой заготовки используют углеграфит или керамику.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к получению изделий из композиционных материалов с карбидно-металлической матрицей путем паро-жидкофазного металлирования. Способ включает размещение пористой заготовки и тигля с металлом в реторте замкнутого объема и их нагрев с образованием паров металла и обеспечением массопереноса металла в поры материала заготовки за счет конденсации паров металла, промежуточное охлаждение, изотермическую выдержку при максимальной температуре металлирования и окончательное охлаждение.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к созданию композиционных материалов пропиткой пористого каркаса. Пористую заготовку погружают в расплав матричного сплава, вакуумной дегазацией, нагревом и воздействием избыточным давлением на заготовку за счет термического расширения расплава в замкнутом объеме емкости, в качестве расплава матричного сплава используют расплав свинца, а при нагреве дополнительно проводят пропитку заготовки, последующее охлаждение и кристаллизацию.

Изобретение относится к изготовлению решетки для селективного пропускания электромагнитного излучения, в частности рентгеновского излучения. Решетка содержит конструктивный элемент со стенками, содержащими множество частиц, содержащих первый поглощающий излучение материал.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению буровых долот для бурения земли путем пропитки. Подготавливают рабочую литейную форму, в которой размещен твердый элемент из связующего материала, содержащего металл или металлический сплав.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению алмазной буровой коронки методом пропитки. Разовую графитовую пресс-форму изготавливают со сквозными отверстиями, формы и размеры которых соответствуют нижней проекции сечения секторов матрицы коронки, при укладке алмазов, загрузке, формовании и прессовании шихты матрицы под графитовую пресс-форму помещают основание, верхняя поверхность которого повторяет профиль поверхности нижней части секторов матрицы, при спекании в вакуумной печи основание удаляют, при этом под каждым сектором матрицы коронки располагают таблетки из пропитываемого металла или сплава так, чтобы пропитка происходила снизу вверх.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению шарового затвора из кермета на основе карбида титана. Структура кермета шарового затвора состоит из чередующихся зон с неперывной металлической матрицей и равномерно расположенными в ней изолированными друг от друга карбидными зернами и зон с напрерывной металлической матрицей и равномерно расположенными в ней карбидными зернами, образующими непрерывный каркас.

Изобретение относится к области производства конструкционных материалов, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, в установке для силицирования паро-жидкофазным методом.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения пропиткой композиционных материалов с армирующим углеграфитовым каркасом, которые работают в условиях трения в качестве электротехнических изделий, таких как токосъемники, вставки пантографов, электротехнические щетки и т.д.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству изделий из псевдосплавных материалов состава вольфрам-медь и молибден-медь. .
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению металлополимерных композиционных материалов. .

Изобретение относится к изготовлению алмазного инструмента. Способ включает приготовление твердосплавной порошковой смеси, ее пластифицирование, послойную засыпку приготовленной смеси и укладку алмазов в металлическую пресс-форму, прессование упомянутой смеси с алмазами в брикет, спекание и пропитку легкоплавкими металлами или сплавами в печи в вакууме. Перед спеканием брикет устанавливают на поддон, на поверхности брикета располагают легкоплавкий металл или сплав и спекают брикет путем нагрева сначала до температуры испарения с удалением образовавшихся паров пластификатора, а затем - до или ниже температуры плавления легкоплавкого металла или сплава, после чего ведут пропитку брикета путем нагрева до температуры, превышающей температуру плавления легкоплавкого металла или сплава, с одновременным воздействием низкочастотных колебаний на поддон, при этом регулируют скорость пропитки изменением длительности воздействия низкочастотных колебаний. 1 ил.

Изобретение относится к изготовлению алмазных инструментов на основе твердосплавных порошковых смесей. Способ получения алмазосодержащей матрицы алмазного инструмента включает приготовление твердосплавной порошковой смеси, ее пластифицирование, послойную засыпку приготовленной шихты и укладку алмазных зерен, имеющих оболочку из частиц хрома, в металлическую пресс-форму, прессование шихты с алмазными зернами в брикет и спекание брикета в печи с пропиткой легкоплавки металлом или сплавом в направлении снизу вверх. Используют алмазные зерна с оболочкой из равномерного слоя частиц хрома толщиной не менее 5% от минимального линейного размера зерна алмаза, полученной путем закрепления пластифицированного порошка хрома на поверхности алмазных зерен с последующей сушкой. Спекание брикета в печи ведут путем нагрева сначала в течение 60-90 мин до температуры 600°C, затем в течение 60-70 мин до температуры 860-1000°C, после этого до температуры 1100°C с обеспечением термодиффузионной металлизации алмазных зерен хромом. Обеспечивается сокращение расхода алмазов за счет увеличения прочности и надежности закрепления зерен алмаза в матрице инструмента, а также повышение стойкости алмазного инструмента. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к изготовлению изделий на основе псевдосплавов вольфрам-медь. Способ включает приготовление вольфрамовой шихты, прессование заготовок, спекание заготовок с образованием пористого каркаса, приведение в контакт стороны полученной заготовки с медью, взятой с избытком, пропитку заготовки медью и ее охлаждение. Пропитанную заготовку охлаждают от температуры пропитки до температуры кристаллизации меди, при этом в пропитанной заготовке создают градиент температуры, направленный к области расположения избытка меди от противоположной стороны заготовки с обеспечением остывания заготовки со стороны, противоположной указанной области. Обеспечивается получение изделий с плотностью до 99,6-100% теоретической и с отсутствием анизотропии свойств. 2 пр.

Группа изобретений относится к композитному материалу для землебурильного долота. Способ изготовления композитного материала включает смешивание первой составляющей твердой фазы в виде карбида со связующим веществом, второй составляющей твердой фазы в виде пористого карбида, имеющего пористость по меньшей мере 1% и содержащего от 0,1 мас. % до 50 мас. % связующего вещества, и метилцеллюлозы с получением смеси, загрузку указанной смеси в форму, добавление порошка карбида металла в указанную форму, добавление пропитывающего сплава в указанную форму, перегрев указанного пропитывающего сплава с обеспечением распада указанной второй составляющей твердой фазы в указанном пропитывающем сплаве с получением дисперсии первой составляющей твердой фазы и распавшейся второй составляющей твердой фазы в указанном пропитывающем сплаве и охлаждение указанной дисперсии с получением композитного материала. Землебурильное долото содержит корпус, выполненный из композитного материала. Обеспечивается повышение устойчивости к эрозии композитного материала. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 10 ил., 2 пр.

Изобретение относится к изготовлению монокристального алмазного инструмента. Способ включает пластифицирование твердосплавной порошковой смеси, засыпку полученной шихты в металлическую пресс-форму, прессование шихты в брикет, укладку монокристалла алмаза на поверхность брикета и спекание брикета с монокристаллом алмаза с пропиткой легкоплавким металлом или сплавом в направлении снизу вверх. При этом формируют на поверхности торца брикета слой толщиной 0,3-2 мм пластифицированного мелкодисперсного порошка хрома, укладку алмаза ведут на полученный на поверхности торца брикета слой пластифицированного мелкодисперсного порошка хрома, а спекание брикета ведут при температуре не выше 1100°С с выдержкой не более 5 минут. Обеспечивается повышение прочности и надежности соединения монокристалла алмаза с металлической основой инструмента. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Иызобретение относится к изготовлению изделий из кермета на основе карбида титана, содержащего металлическую связку. Способ включает размещение порошка карбида титана в керамической форме с верхним отверстием, увлажнение порошка, установку в верхнее отверстие наддавливающего пуансона, вибрационное уплотнение, спекание в нагревательной камере печи с неокислительной средой с получением пористого карбидного полуфабриката, расплавление пропитывающей металлической связки в тигле, расположенном в упомянутой нагревательной камере, инфильтрацию карбидного полуфабриката расплавом пропитывающей металлической связки, охлаждение с обеспечением кристаллизации металлической связки в поровом пространстве карбидного полуфабриката с получением изделия. Используют керамическую форму, внутренние стенки которой покрыты звукоизоляционной удаляемой пленкой, выполненную с нижним отверстием, в котором размещают нижний пуансон. Увлажнение карбида титана жидкостью ведут путем вакуумирования керамической формы через нижнее отверстие, а вибрационное уплотнение порошка карбида титана ведут колебаниями ультразвуковой частоты, вводимыми через наддавливающий пуансон. Обеспечивается повышение твердости. 4 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к изготовлению композиционного материала для изделий электронной техники СВЧ на основе металлической матрицы в виде алюминиевого сплава и неметаллического наполнителя в виде карбида кремния. Способ включает уплотнение в разъемной пресс-форме шликерным литьем смеси фракций 1÷15 мкм и 35÷50 мкм карбида кремния гексагональной структуры сингонии 6Н со связующим в виде натриевого жидкого стекла и парафина при температуре 70÷75°С и давлении 0,5÷1,0 МПа, извлечение заготовки из пресс-формы, спекание заготовки при температуре более 750°С, пропитку заготовки расплавом алюминиевого сплава с содержанием кремния 6÷12 % в нагретой пресс-форме при температуре 890-900°С, давлении 80-100 МПа в течение 30-50 с и кристаллизацию путем создания градиента температур. Обеспечивается повышение удельной плотности, теплопроводности и прочности композиционного материала. 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к изготовлению изделий на основе псевдосплавов молибден-медь. Способ включает приготовление молибденовой шихты, прессование заготовки, спекание заготовки с образованием пористого каркаса, приведение в контакт стороны полученной заготовки с медью, взятой с избытком, пропитку заготовки медью и ее охлаждение. Пропитанную заготовку охлаждают от температуры пропитки до температуры кристаллизации меди, при этом в пропитанной заготовке создают градиент температуры, направленный к области расположения избытка меди от противоположной стороны заготовки с обеспечением остывания заготовки со стороны, противоположной указанной области избытка меди. Обеспечивается увеличение относительной плотности изделий и отсутствие анизотропии физических свойств. 2 пр.

Изобретение относится к изготовлению алмазных инструментов. Способ получения алмазосодержащей матрицы включает приготовление твердосплавной порошковой шихты, ее пластифицирование, послойную засыпку приготовленной шихты в металлическую пресс-форму и укладку алмазных зерен, имеющих оболочку из частиц хрома, прессование шихты с алмазными зернами в брикет и спекание брикета в печи с пропиткой медью в вакууме в направлении снизу вверх. Каждое алмазное зерно перед укладкой в твердосплавную шихту и прессованием ее в брикет заворачивают в медную фольгу толщиной 25 и менее микрон, в которую предварительно закладывают и распределяют мелкодисперсный порошок хрома в количестве 80-120% от массы алмазного зерна с обеспечением равномерно расположения порошка по всей поверхности алмаза. Обеспечивают термодиффузионную металлизацию алмазных зерен хромом при спекании. Обеспечивается повышение прочности сцепления алмазных зерен с матрицей инструмента и сокращение расхода алмаза в результате предотвращения графитизации алмаза за счет экранирования медной фольгой контакта поверхности алмаза с активными к нему компонентами твердосплавного порошка. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к cпеченным композиционным материалам на основе железа. Материал содержит 2,9-3,5 мас.% графита, 18-22 мас.% меди, 3,6-8,8 мас.% свинца, 1,4-1,6 мас.% олова, 0,1-2,0 мас.% термореактивной смолы, 0,005-0,2 мас.% полиэдральных многослойных углеродных наноструктур фуллероидного типа и остальное до 100 мас.% железа. Обеспечивается повышение уровня физико-механических и электротехнических свойств материала. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способу изготовления композиционных материалов пропиткой пористого каркаса, имеющих высокую электропроводность, антифрикционные свойства, стойкость в агрессивных средах. В расплав матричного сплава погружают пористую заготовку. Осуществляют вакуумную дегазацию, нагрев и воздействие избыточным давлением на заготовку за счет термического расширения расплава в замкнутом объеме емкости. При нагреве дополнительно проводят пропитку заготовки, последующее охлаждение и кристаллизацию. Используют емкость из материала с минимальным коэффициентом термического расширения. В качестве расплава матричного сплава используют алюминий, или медь, или сурьму и нагревают его на 100°C выше температуры ликвидус используемого сплава. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей пропитки за счет увеличения номенклатуры сплавов, используемых в качестве матричных для получаемых новых композитов, при сохранении высокого качества композиционных материалов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 3 пр.

Наверх