Металлокерамический композит и способ его получения (варианты)

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным конструкционным композиционным материалам на основе алюминия, используемым в различных областях промышленности, в частности в транспортных и космических сферах. Металлокерамический композит содержит алюминий и упрочняющую добавку, причем в качестве упрочняющей добавки он содержит вольфрамат циркония (ZrW2O8), при следующем соотношении компонентов, мас. %: ZrW2O8 0,1-10,0, алюминия остальное. Способ получения металлокерамического композита включает приготовление порошковой смеси, формование и спекание заготовки, при этом порошковую смесь готовят из порошков алюминия и наноструктурных вольфрамата циркония (ZrW2O8) или дигидроксодиаквавольфрамата циркония (ZrW2O7(OH)2*2H2O), при следующем соотношении компонентов, мас. %: порошок ZrW2O8 или ZrW2O7(OH)2*2H2O 0,1-10,0, порошок алюминия - остальное, формование и спекание заготовки проводят одновременно в едином цикле горячего прессования при температуре 600±25°С в среде аргона с изотермической выдержкой 10-20 минут и последующим быстрым охлаждением до комнатной температуры, а по второму варианту формование и спекание заготовки проводят последовательно путем проведения сначала холодного прессования, а затем спекания при температуре 600 ±25 0С в защитной атмосфере с изотермической выдержкой 60-120 минут. Изобретение направлено на разработку металлокерамического композита с высокими прочностными характеристиками. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 пр.

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным конструкционным композиционным материалам на основе алюминия, используемые в различных областях промышленности, в частности, в транспортных и космических сферах.

Известен патент «Наноструктурный композиционный материал на основе алюминия» (RU 2440433, С22С 21/00, B22F 3/12, С22С 1/04, опубл. 20.01.2012). Наноструктурный композиционный материал на основе алюминия состоит из алюминиевого сплава с размером зерен от 5 до 150 нм и упрочняющих наночастиц фуллерен С60 в количестве 0,5÷12 вес. % в молекулярной форме, причем молекулы С60 расположены на поверхности зерен алюминиевого сплава. Получается материал, обладающий увеличенной твердостью, плотностью и удельной прочностью.

Недостатком известного технического решения являются агломерация частиц фуллерена и их неравномерное распределение в металлической матрице материала.

Известен патент «Способ горячего прессования порошков тугоплавких металлов» (RU 2252838). В предложенном способе горячего прессования порошков тугоплавких металлов, преимущественно молибдена и вольфрама, включающем засыпку порошка в пресс-форму, его горячее прессование и извлечение полученного изделия, согласно изобретению, горячее прессование порошка осуществляют в атмосфере инертного газа, при этом порошок нагревают до температуры рекристаллизации тугоплавкого металла, затем в температурном интервале рекристаллизации тугоплавкого металла одновременно с ростом температуры прикладывают давление, величина нарастания которого плавно изменяется до максимального значения, далее осуществляют нагрев при этом давлении до окончательной температуры горячего прессования и изотермическую выдержку. Обеспечивается мелкозернистость, прочность, требуемая изотропия полученной прессовки.

Известен патент «Металлокерамический композит и способ его получения» (RU Пат. 2450082). Описан металлокерамический композит, полученный химическим взаимодействием металлической пористой основы и паров оксида молибдена или оксида вольфрама, общей формулы: (1-k)M⋅k(MOn⋅M'O3) или (1-k)(Fe⋅0.3Cr⋅0.2Ni)⋅k (Fe2O3⋅0.3Cr2O3⋅0.4NiO⋅4.9M'O3), где M-Ni, Cu, Ti; M'-Mo, W; n=1, 2; 0.03 k<1. Композит получают путем химического взаимодействия пористой металлической основы при 600-750°С парами оксида молибдена МоО3 или вольфрама WO3 до образования оксидного слоя, содержащего молибдат или вольфрамат металла основы, толщиной 4-189 мкм. В качестве пористой металлической основы используют или никель, или медь, или титан, или нержавеющую сталь. Обеспечивается высокая прочность связанных слоев с использованием простого и эффективного способа получения. Недостатком является плохая адгезия керамического состава к поверхности металла.

Известен патент «Minimal thermal expansion, high thermal conductivity metal-ceramic matrix composite)) (US 6132676 А). Изобретение обеспечивает методы для формирования композитов в том числе XW2O8, где X=Zr, Hf, или их комбинации, диспергированные в непрерывной, металлической матрицей. Результатом являются обеспечение материалу низких или нулевых значений коэффициента термического расширения с высокой тепло- и электропроводностью. Один из способов формирования композиционного материала включает в себя частицы XW2O8, покрытые слоем металла, с последующем изостатическим прессованием частиц в условиях, поддающихся формированию композита. Методика покрытия, с более податливой фазой, то есть фазой, которая претерпевает невыгодные фазовые превращения при разложении при воздействии порогового давления при заданной температуре, может быть применена к различным материалам.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ получения алюминиевого сплава с вольфраматом циркония, известный из работы Wu Y. The effect of phase transformation on the thermal expansion property in Al/ZrW2O8 composites/ Y.Wu, M. Wang, Z. Chen, N. Ma // Journal of Materials Science. - 2013. - V. 48 7). - pp. 2928-2933.

В этой работе металлокерамический композиционный материал Al - 50 об. % ZrW2O8 был получен литьем под давлением расплава алюминия с частицами ZrW2O8 с последующей различной термической обработкой. Добавка вольфрамата циркония использовалась для компенсации теплового расширения алюминия с целью понизить общий коэффициент термического расширения композита. Введение вольфрамата циркония позволило уменьшить значение коэффициента термического расширения с 23⋅10-6 С-1 для чистого алюминия до 6 - 9⋅10-6 С-1 для Al - 50 об. % ZrW2O8 в диапазоне от 20 до 250°С.

Недостатком известного технического решения является невысокие прочностные характеристики металлокерамического композиционного материала.

Технической проблемой предлагаемого изобретения является разработка металлокерамического композита с высокими прочностными характеристиками и способов его получения указанного материала.

Указанный технический результат достигается тем, что металлокерамический композит содержит алюминий и упрочняющую добавку, при этом в качестве упрочняющей добавки содержит вольфрамат циркония (ZrW2O8) при следующем соотношении компонентов: ZrW2O8 от 0,1 до 10,0 масс. %; алюминий - остальное.

Также указанный технический результат достигается тем, что способ (1 вариант) получения металлокерамического композита включает приготовление порошковой смеси, формование и спекание заготовки, при этом порошковую смесь готовят из порошков алюминия и наноструктурных вольфрамата циркония (ZrW2O8) или дигидроксодиаквавольфрамата циркония (ZrW2O7(OH)2*2H2O), при следующем соотношении компонентов, мас. %:

порошок ZrW2O8 или ZrW2O7(OH)2*2H2O 0,1-10,0
порошок алюминия остальное,

формование и спекание заготовки проводят одновременно в едином цикле горячего прессования при температуре 600±25°С в среде аргона с изотермической выдержкой 10-20 минут и последующим быстрым охлаждением до комнатной температуры.

Также указанный технический результат достигается тем, что способ (2 вариант) получения металлокерамического композита включает приготовление порошковой смеси, формование и спекание заготовки, при этом порошковую смесь готовят из порошков алюминия и наноструктурных вольфрамата циркония (ZrW2O8) или дигидроксодиаквавольфрамата циркония (ZrW2O7(OH)2*2H2O), при следующем соотношении компонентов, мас. %:

порошок ZrW2O8 или ZrW2O7(OH)2*2H2O 0,1-10,0
порошок алюминия остальное,

формование и спекание заготовки проводят последовательно путем проведения, сначала холодного прессования, а затем спекания при температуре 600±25°С в защитной атмосфере с изотермической выдержкой 60-120 минут.

В обоих способах-вариантах используют наноструктурный вольфрамат циркония и наноструктурный дигидроксодиаквавольфрамат циркония, полученные гидротермальным синтезом.

Раскрытие сущности изобретения

Разработка новых легких конструкционных материалов с высокими прочностными характеристиками является одним из основных направлений современного материаловедения. Наиболее востребованным материалом является алюминий и сплавы на его основе благодаря их легкости, доступности и т.д. Среди новых легких алюминиевых сплавов большое внимание уделяется дисперсно-упрочненным материалам, когда введение в металлическую матрицу легирующих элементов позволяет усилить необходимые характеристики алюминия, в частности, прочность, твердость, долговечность. Конечные свойства металлокерамического композита зависят в значительной мере от показателей вводимых частиц.

Использование вольфрамата циркония (ZrW2O8) в качестве легирующего элемента позволит повысить прочностные характеристики алюминия и избежать агломерации легирующей составляющей. Усиление прочности алюминиевого сплава обеспечивается за счет упрочняющего механизма, реализуемого благодаря разнице коэффициентов термического расширения алюминиевой матрицы (α=23⋅10-6 С-1) и вольфрамата циркония (α=-9⋅10-6 С-1) [Дедова Е.С. Структура и свойства вольфрамата циркония и псевдосплавов Al-ZrW2O8: дис. канд. техн. наук: 05.16.09: защищена 12.09.2014: утв. 19.01.2015. - Т., 2014. - 160 с.; Дедова Е.С. Синтез и исследование металломатричных композитов с наноразмерными частицами вольфрамата циркония / Е.С. Дедова, B.C. Шадрин, Р. Гербер // Труды XXI международной конференции «Современные техника и технологии». - Т. 1. - С. 461-464]. Согласно экспериментальным данным, приведенным в работе [Дедова Е.С. Структура и свойства вольфрамата циркония и псевдосплавов Al-ZrW2O8: дис. канд. техн. наук: 05.16.09: защищена 12.09.2014: утв. 19.01.2015. - Т., 2014. - 160 с.], максимальные значения механических характеристик металлокерамический композит имеет при содержании от 0,1 до 10,0 масс % ZrW2O8. Увеличение содержания вольфрамата циркония (ZrW2O9) / прекурсора (ZrW2O7(OH)2*2H2O) в порошковой смеси приводит к уменьшению механических свойств, обусловленное ростом пористости металлокерамического композита при его получении по предлагаемому способу.

Примеры конкретного выполнения изобретения

Пример 1

В качестве исходных компонентов используют:

- порошок алюминия марки АСД 6,

- вольфрамат циркония, полученный гидротермальным синтезом.

Для получения порошковой смеси используют 50 г алюминия и 3,5 г вольфрамата циркония ZrW2O8. Смешивание компонентов проводится в присутствии спирта в планетарной мельнице в течение 1 минуты. Для перемешивания используют стальные барабаны с керамическими вкладышами, в качестве мелющих тел выступают шары сферической формы с диаметром 8 мм, изготовленные из оксида алюминия. Соотношение мелющих тел к порошку составляет 5:1. После перемешивания порошки сушат при комнатной температуре до высыхания спирта. Металлокерамический композит формировался из полученной смеси порошков методом горячего прессования в графитовых пресс - формах с внутренним диаметром 1 см. Формование и спекание заготовки проводилось в среде аргона при температуре 600±25°С и давлении 30 МПа. Скорость нагрева пресс - формы составила 150°С / мин. Продолжительность изотермической выдержки заготовки под давлением составила 10 минут. После горячего прессования осуществлялось быстрое охлаждение графитовой пресс - формы в течение 15 минут.

Металлокерамический композит обладает следующими характеристиками: твердость по Виккерсу 260 МПа, предел прочности 163 МПа.

Пример 2

В качестве исходных компонентов используют:

- порошок алюминия марки АСД 6,

дигидроксодиаквавольфрамат циркония ZrW2O7(OH)2*2H2O, полученный гидротермальным синтезом.

Для получения порошковой смеси используют 50 г алюминия и 0,25 г дигидроксодиаквавольфрамат циркония ZrW2O7(OH)2*2H2O. Смешивание компонентов проводится в присутствии спирта в планетарной мельнице в течение 1 минуты. Для перемешивания используют стальные барабаны с керамическими вкладышами, в качестве мелющих тел выступают шары сферической формы с диаметром 8 мм, изготовленные из оксида алюминия. Соотношение мелющих тел к порошку составляет 5:1. После перемешивания порошки сушат при комнатной температуре до высыхания спирта. Металлокерамический композит формировался из полученной смеси порошков методом горячего прессования в графитовых пресс - формах с внутренним диаметром 1 см. Формование и спекание заготовки проводилось в среде аргона при температуре 600±25°С и давлении 30 МПа. Скорость нагрева пресс - формы составила 150°С / мин. Продолжительность изотермической выдержки заготовки под давлением составила 20 минут. После горячего прессования осуществлялось быстрое охлаждение графитовой пресс - формы в течение 15 минут.

Металлокерамический композит обладает следующими характеристиками: твердость по Виккерсу 280 МПа, предел прочности 180 МПа.

Пример 3

В качестве исходных компонентов используют:

- порошок алюминия марки АСД 6,

- дигидроксодиаквавольфрамат циркония ZrW2O7(OH)2*2H2O, полученный гидротермальным синтезом.

Для получения порошковой смеси используют 50 г алюминия и 5 г дигидроксодиаквавольфрамат циркония ZrW2O7(OH)2*2H2O. Смешивание компонентов проводится в присутствии спирта в планетарной мельнице в течение 1 минуты. Для перемешивания используют стальные барабаны с керамическими вкладышами, в качестве мелющих тел выступают шары сферической формы с диаметром 8 мм, изготовленные из оксида алюминия. Соотношение мелющих тел к порошку составляет 5:1. После перемешивания порошки сушат при комнатной температуре до высыхания спирта. Металлокерамический композит формировался из полученной смеси порошков методом горячего прессования в графитовых пресс - формах с внутренним диаметром 1 см. Формование и спекание заготовки проводилось в среде аргона при температуре 600±25°С и давлении 30 МПа. Скорость нагрева пресс - формы составила 150°С / мин. Продолжительность изотермической выдержки заготовки под давлением составила 15 минут. После горячего прессования осуществлялось быстрое охлаждение графитовой пресс - формы в течение 15 минут.

Металлокерамический композит обладает следующими характеристиками: твердость по Виккерсу 230 МПа, предел прочности 160 МПа.

Пример 4

В качестве исходных компонентов используют:

- порошок алюминия марки АСД 6,

- вольфрамат циркония, полученный гидротермальным синтезом.

Для получения порошковой смеси используют 50 г алюминия и 0,35 г вольфрамата циркония ZrW2O8. Смешивание компонентов проводится в присутствии спирта в планетарной мельнице в течение 1 минуты. Для перемешивания используют стальные барабаны с керамическими вкладышами, в качестве мелющих тел выступают шары сферической формы с диаметром 8 мм, изготовленные из оксида алюминия. Соотношение мелющих тел к порошку составляет 5:1. После перемешивания порошки сушат при комнатной температуре до высыхания спирта. Заготовка металлокерамического композита формировалась из полученной смеси порошков методом холодного прессования в стальных пресс - формах с внутренним диаметром 1 см. Спекание заготовки проводилось в защитной атмосфере при температуре 600±25°С. Продолжительность изотермической выдержки составила 60 минут. Металлокерамический композит обладает следующими характеристиками: твердость по Виккерсу 198 МПа, предел прочности 129 МПа.

Пример 5

В качестве исходных компонентов используют:

- порошок алюминия марки АСД 6,

- дигидроксодиаквавольфрамат циркония ZrW2O7(OH)2*2H2O, полученный гидротермальным синтезом.

Для получения порошковой смеси используют 50 г алюминия и 0,25 г дигидроксодиаквавольфрамат циркония ZrW2O7(OH)2*2H2O. Смешивание компонентов проводится в присутствии спирта в планетарной мельнице в течение 1 минуты. Для перемешивания используют стальные барабаны с керамическими вкладышами, в качестве мелющих тел выступают шары сферической формы с диаметром 8 мм, изготовленные из оксида алюминия. Соотношение мелющих тел к порошку составляет 5:1. После перемешивания порошки сушат при комнатной температуре до высыхания спирта. Заготовка металлокерамического композита формировалась из полученной смеси порошков методом холодного прессования в стальных пресс - формах с внутренним диаметром 1 см. Спекание заготовки проводилось в защитной атмосфере при температуре 600±25°С. Продолжительность изотермической выдержки составила 120 минут.

Металлокерамический композит обладает следующими характеристиками: твердость по Виккерсу 213 МПа, предел прочности 146 МПа.

Пример 6

В качестве исходных компонентов используют:

- порошок алюминия марки АСД 6,

- дигидроксодиаквавольфрамат циркония ZrW2O7(OH)2*2H2O, полученный гидротермальным синтезом.

Для получения порошковой смеси используют 50 г алюминия и 0,05 г дигидроксодиаквавольфрамат циркония ZrW2O7(OH)2*2H2O. Смешивание компонентов проводится в присутствии спирта в планетарной мельнице в течение 1 минуты. Для перемешивания используют стальные барабаны с керамическими вкладышами, в качестве мелющих тел выступают шары сферической формы с диаметром 8 мм, изготовленные из оксида алюминия. Соотношение мелющих тел к порошку составляет 5:1. После перемешивания порошки сушат при комнатной температуре до высыхания спирта. Заготовка металлокерамического композита формировалась из полученной смеси порошков методом холодного прессования в стальных пресс - формах с внутренним диаметром 1 см. Спекание заготовки проводилось в защитной атмосфере при температуре 600±25°С. Продолжительность изотермической выдержки составила 90 минут.

Металлокерамический композит обладает следующими характеристиками: твердость по Виккерсу 185 МПа, предел прочности 109 МПа.

1. Металлокерамический композит, содержащий алюминий и упрочняющую добавку, отличающийся тем, что в качестве упрочняющей добавки он содержит вольфрамат циркония (ZrW2O8), при следующем соотношении компонентов, мас.%:

ZrW2O8 0,1-10,0
алюминия остальное

2. Способ получения металлокерамического композита, включающий приготовление порошковой смеси, формование и спекание заготовки, отличающийся тем, что порошковую смесь готовят из порошков алюминия и наноструктурных вольфрамата циркония (ZrW2O8) или дигидроксодиаквавольфрамата циркония (ZrW2O7(OH)2*2H2O), при следующем соотношении компонентов, мас.%:

порошок ZrW2O8 или ZrW2O7(OH)2*2H2O 0,1-10,0
порошок алюминия остальное,

формование и спекание заготовки проводят одновременно в едином цикле горячего прессования при температуре 600±25°С в среде аргона с изотермической выдержкой 10-20 минут и последующим быстрым охлаждением до комнатной температуры.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что используют наноструктурный вольфрамат циркония, полученный гидротермальным синтезом.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что используют наноструктурный дигидроксодиаквавольфрамат циркония, полученный гидротермальным синтезом.

5. Способ получения металлокерамического композита, включающий приготовление порошковой смеси, формование и спекание заготовки, отличающийся тем, что порошковую смесь готовят из порошков алюминия и наноструктурных вольфрамата циркония (ZrW2O8) или дигидроксодиаквавольфрамата циркония (ZrW2O7(OH)2*2H2O), при следующем соотношении компонентов, мас.%:

порошок ZrW2O8 или ZrW2O7(OH)2*2H2O 0,1-10,0
порошок алюминия остальное,

формование и спекание заготовки проводят последовательно путем проведения сначала холодного прессования, а затем спекания при температуре 600±25°С в защитной атмосфере с изотермической выдержкой 60-120 минут.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что используют наноструктурный вольфрамат циркония, полученный гидротермальным синтезом.

7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что используют наноструктурный дигидроксодиаквавольфрамат циркония, полученный гидротермальным синтезом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к износостойким сплавам для высоконагруженных узлов трения. Сплав включает связующую матрицу эвтектического состава в количестве от 24,8 до 26,8 мас.% от массы сплава и карбонитрид титана TiC0,5N0,5.

Изобретение относится к получению композиционного материала Al2O3 - А1. Способ включает гранулирование алюминиевого порошка, состоящего из частиц пластинчатой формы со стеариновым покрытием, прессование заготовки из гранулированного порошка и ее спекание.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к спеченным материалам на основе меди, которые могут быть использованы для изготовления деталей машин, работающих в условиях трения.
Группа изобретений относится к получению композиционного материала, содержащего металлическую матрицу и упрочняющие наночастицы. Способ включает подготовку смеси исходных материалов и ее механическое легирование.
Изобретение относится к получению упрочненного нанокомпозиционного материала, который может быть использован в авиастроении и в автомобильной промышленности. Готовят лигатуру в виде компактированных стержней из равномерно перемешанной смеси порошка магния и нанопорошка нитрида алюминия с диаметром частиц в диапазоне 30÷80 нм.

Группа изобретений относится к изготовлению гибридных композиционных материалов с высокими значениями прочности, твердости и вязкости разрушения. Шихта содержит 25-65 об.% порошка карбида вольфрама, 10-30 об.% порошка стали Гадфильда 110Г13, 25-65 об.% порошков диоксида циркония и оксида алюминия при их весовом соотношении 4:1.

Изобретение относится к металлургии, а именно к прецизионным сплавам для получения 3d-изделий сложной формы и функциональных покрытий методом гетерофазного переноса.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным фрикционным материалам, предназначенным для работы в узлах трения без смазки. Спеченный материал на основе меди содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: олово 5-9, титан 4-9, железо 6-8, графит 4-7, свинец 3-6, ильменит 6-10, медь - остальное.

Группа изобретений относится к получению дисперсно-упрочненного композиционного материала на основе алюминиевой матрицы, армированной наночастицами оксидной керамики.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформированным борсодержащим алюмоматричным композиционным материалам в виде листов, к которым предъявляются специальные требования по поглощению нейтронного излучения в сочетании с низким удельным весом.

Изобретение относится к области металлургии проводниковых алюминиевых сплавов и может быть использовано для изготовления изделий электротехнического назначения, в частности проводов высоковольтных ЛЭП и кабелей погружных нефтенасосов, работающих при температуре до 230°C, когда требуется сочетание высокой прочности при повышенных температурах, высокой коррозионностойкости, повышенной электропроводности, пониженной ползучести и пониженной массы.
Изобретение относится к металлургическим технологиям в области редких и цветных металлов и представляет собой способ получения лигатуры алюминий-гадолиний. Способ включает восстановление фторида гадолиния расплавленным алюминием из шихты, содержащей фторид гадолиния, хлорид калия, хлорид и фторид натрия.

Изобретение относится к производству алюминия, в частности к получению титансодержащих алюминиевых сплавов и лигатур, и может быть использовано в алюминиевой, авиационной, автомобильной и других отраслях промышленности, изготавливающих модифицированные деформируемые и литейные алюминиевые сплавы и изделия из них.

Изобретение относится к алюминиевому сплаву для изготовления полуфабрикатов или деталей автомобилей, в котором легирующие компоненты алюминиевого сплава имеют следующее содержание в мас.%: Fe≤0,80, Si≤0,50, 0,90≤Mn≤1,50, Mg≤0,25, Cu≤0,125, Cr≤0,05, Ti≤0,05, V≤0,05, Zr≤0,05, остальное - алюминий и неизбежные примесные элементы, отдельно взятые <0,05, в сумме <0,15, и общее содержание Mg и Cu удовлетворяет соотношению в мас.%: 0,15≤Mg+Cu≤0,25, при этом содержание Mg в алюминиевом сплаве больше, чем содержание Cu.

Изобретение относится к области металлургии проводниковых алюминиевых сплавов и может быть использовано для изготовления изделий электротехнического назначения, в частности проводов высоковольтных ЛЭП и кабелей погружных нефтенасосов, работающих при температуре до 230°C, когда требуется сочетание высокой прочности при повышенных температурах, высокой коррозионностойкости, повышенной электропроводности, пониженной ползучести и пониженной массы.

Изобретение относится к получению AlMn-ленты или листа для производства компонентов высокотемпературной пайкой, а также к изделиям, полученным упомянутым способом, и может быт использовано, в частности, для получения материалов тонкой толщины с оребрением, используемых в теплообменниках.

Группа изобретений относится к получению суперсплава, состоящего из титана, алюминия, железа, хрома, меди и кремния, из водной суспензии частиц руд, содержащих соединения титана, алюминия, железа, хрома, меди и кремния.

Изобретение откосится к стальному листу с покрытием для горячего прессования, способу горячего прессования, а также к детали автомобиля, сделанной способом горячего прессования.

Изобретение относится к получению материала на основе алюминида никеля. Способ включает приготовление экзотермической шихты путем смешивания порошков алюминия, оксида никеля и по крайней мере одной легирующей добавки и инициирование в экзотермической шихте металлотермической реакции с обеспечением восстановления оксидов и образования алюминида никеля.

Изобретение относится к способу термической обработки алюминиевой заготовки и может быть использовано для изготовления конструкционных компонентов. Способ термической обработки алюминиевой заготовки (304, 404, 504, 604, 710, 802) в структурном состоянии Т4 включает проведение на первом участке (328, 422, 522, 626, 720) заготовки (304, 404, 504, 604, 710, 802) первого процесса дисперсионного твердения посредством искусственного старения для изменения структурного состояния первого участка (328, 422, 522, 626, 720) заготовки, причем в течение первого процесса дисперсионного твердения осуществляют активное охлаждение таким образом, что температура второго участка (330, 424, 524, 628, 722) заготовки, отделенного от первого участка заготовки охлаждаемой частью, поддерживается ниже температуры искусственного старения для сохранения неизменным структурного состояния второго участка заготовки.

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.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным конструкционным композиционным материалам на основе алюминия, используемым в различных областях промышленности, в частности в транспортных и космических сферах. Металлокерамический композит содержит алюминий и упрочняющую добавку, причем в качестве упрочняющей добавки он содержит вольфрамат циркония, при следующем соотношении компонентов, мас. : ZrW2O8 0,1-10,0, алюминия остальное. Способ получения металлокерамического композита включает приготовление порошковой смеси, формование и спекание заготовки, при этом порошковую смесь готовят из порошков алюминия и наноструктурных вольфрамата циркония или дигидроксодиаквавольфрамата циркония 2*2H2O), при следующем соотношении компонентов, мас. : порошок ZrW2O8 или ZrW2O72*2H2O 0,1-10,0, порошок алюминия - остальное, формование и спекание заготовки проводят одновременно в едином цикле горячего прессования при температуре 600±25°С в среде аргона с изотермической выдержкой 10-20 минут и последующим быстрым охлаждением до комнатной температуры, а по второму варианту формование и спекание заготовки проводят последовательно путем проведения сначала холодного прессования, а затем спекания при температуре 600 ±25 0С в защитной атмосфере с изотермической выдержкой 60-120 минут. Изобретение направлено на разработку металлокерамического композита с высокими прочностными характеристиками. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 пр.

Наверх