Способ получения порошкового керамико-металлического материала

Способ получения порошкового керамико-металлического материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения керамико-металлического материалао С целью повышения прочности материала, преимущественно оксид алюминия - железо, в качестве соединений металлов используют продукт переработки нефелина, который восстанавливают при 800-1100 С водородом , прессуют и спекают при 1550-1700°С. Способ позволяет изготовить керамико-металлический материал прочностью 280-310 МПа при пористости 1-2% 1 табл. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (. д) 4 С 22 С 29/12, 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A STOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4034739/3)-02 (22) 06,03,86 (46) 23,02.88. Бюп. У 7 (71) Институт металлургии им А,А.Байкова (72) В.И.Евдокимов, 1О,Л.Красулин, С,И.Баринов, В.С.Иванов, А.Н.Штейнберг и В,И,Захаров . (53) 621,762.4:621,762,5 (088.8 ) (56) Сб.: Новые неорганические материалы, 1968 ОНТИ ВНИИГС, с. 262.

Керметы./Под ред. Дж,Р.Тинклпо и У.Б,Крэндалла, - М.: Иностранная литература, 1962, с, 162-171 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВОГО

КЕРАИИКО-МЕТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения керамико-металлического материала. С целью повышения прочности материала, преимущественно оксид алюминия — железо, в качестве соединений металлов используют продукт переработки нефелина, который восстанавливают при 800-1100 С водородом, прессуют и спекают при

1550-1700 С. Способ позволяет изготовить керамико-металлический материал прочностью 280-310 MIIa при пористости 1-2Е, 1 табл, 1375671

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения керамико-металлического материала, который может быть использован в инструментальной промышленности и s машиностроении.

Целью изобретения является повышение прочности материала.

Использование в качестве исходного материала смешанных оксидов алюминия и железа позволяет получить распределение металлического железа в керамической алюмооксидной матрице на молекулярном уровне, что под- 15 тверждено результатами локального рентгеноспектрального анапиза. Проведение процесса восстановления при температурах ниже 800 С не обеспечивает полного восстановления желе- 20 за, что подтверждается магнитными измерениями и данными химического анализа. Проведение процесса восстановления и компактирования при температурах вьнпе 1100 С в принципе возможно, но нецелесообразно, так как полное восстановление железа достигается в указанном интервале температур. При температурах вьппе 1100 С наблюдается выгорание графитовых и 0 стальных пресс-форм под воздействием водорода, а также деформация стальных пуансонов вследствие прилагаемой к ним нагрузки. Совмещение процессов восстановления и компактирова- 35 ния позволяет интенсифицировать процесс соединения частичек порошка вследствие образования свободных химических связей в процессе восстановления. Спекание при температурах 40 ниже 1550 С не обеспечивает получения плотного материала. При температурах спекания вьппе 1700 С происходит интенсивная рекристаллизация

A1 0, — матрицы, сопровождающаяся 45 ухудшением механических свойств.

Способ осуществляют следующим образом, В пресс-форму для горячего прессо50 вания помещают исходный порошковый материал, представляющий собой смешанный оксид алюминия и железа. Производят нагрев засыпки до 800-1100 С

1 в среде инертного газа (аргона). По достижении температуры меньше на

100 С заданной осуществляют подачу в камеру, через нижний пуансон, водорода, Продувку водородом проводят в течение заданного времени, после чего осуществляют прессование, не прекращая подачу водорода. После завершения процесса прессования полученную заготовку охлаждают в среде инертного газа до комнатной температуры, в целях избежания окисления образцов. Затем производят ее спекание при 1550-1700 С, например, в вакуумной печи типа СШВЛ.

В качестве исходного материала используют порошок состава, мас.7.:

Al O 76,42

Fe O 3,58

8iO, 0,72

Na<0 0,19

1,0 0,044 п.п.п, 17, являющийся продуктом азотнокислой переработки нефелина и представляющий собой мономинеральный продукт, Порошок помещают в графитовые или стальные пресс-формы в количестве

1,5-2 r. Пресс-форму с порошком размещают в муфельной печи горячего прессования, продувают аргоном, и в атмосфере Ar проводят нагрев до

700-1150 C. За 100 C до заданной температуры прекращают подачу Ar u подают Н1, По достижении заданной температуры производят выдержку и осуществляют прессование под давле" нием 6 кг/мм в течение 40 мин, за1 тем осуществляют вакуумное спекание при 1500-1750 С, Полученные образцы в форме цилиндров 4-7 мм и диаметром

5-8 мм подвергают механическим испытаниям на диаметральное сжатие с целью определения прочности материала. Измеряют также их пористость методом гидростатического взвешивания, Проводят химический анализ материалов на содержание общего и металлического Fe а также рентгеноспектральные исследования распределения железа на приборе Ieol И-ЗА, Результаты исследований приведены в таблице.

1375671

Образец

Прочность, .МПа

Пористость, Ж

Температура восстановления в

Н„С

Температур а спекания 1 С

Предлагаемый

1 800

1550

260

2 800 1700

3 1100 1550

4 1100 1700

280

270

310

Известный

250

Составитель А,Смирнов

Редактор Г. Волкова Техред Л.Сердюкова Корректор А »Н

Заказ 746/27 Тираж 593 Подписное

° ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская иаб., д.4/5

Производственно-нолиграфическее предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

Проводят также эксперименты по получению керамико-металлического материала согласно известному способу, Согласно приведенным в таблице данным оптимальными температурами являются Т = 1100 С, Т,„,„ босст

17000С.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность изготовления керамикометаллического материала, имеющего прочность при растяжении 280-310 МПа, при пористости 1-2Х, 35

Формула изобретения

Способ получения порошкового -керамико-металлического материала, преимущественно окснд алюминия - железо, включающий восстановление соединений металлов водородом, прессование .н спекание, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности материала, в качестве соединений металлов используют продукт переработки нефелина, восстановление проводят при 800-1100 C а спекание при

1550-1700 С.