Способ внутреннего окисления металлов

) М. Кл. С 22 1/О Ковитет ло делам аобретеиий и открытий ори Совете Микиотров СССР(71) Заявите 4) СПОСОБ ВНУТРЕННЕГО ОКИСЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ Изобретение относится к области материаловедения металлов и сплавов и предназначено для предприятий, производящих или применяющих жаропр очные высокоэлектро- и теплопроводные металлические материалы.Известны способы повышения жаропрочности металлов и сплавов методом внутреннего окисления. Они основаны на нагреве металла, легированного одним или несколькими элементами с существенно большим сродством к кислороду, чем металл-основа в атмосфере с парциальным давлением кислорода, равным или меньшим, чем упругость диссоциации наиболее устойчивого окисла металла-основы при температуре 0,8 - 0,9 температуры плавления металла. Однако внутреннеокисленные по известным способам металлические материалы обладают недостаточной платичностью, что затрудняет процесс формообразования изделий. При использовании внутреннеокисленных металлических материалов в деталях и узлах, подвергаемых электронной бомбардировке, возможно разрушение окисных частиц на поверхности и, следовательно, возможно повышение газовыделения материала, недопустимое, например, в электровакуумном производстве. При нагреве для внутреннего окисления изделий или полуфабрикатов поверхностные слои приобретают хрупкость, связанную с превалирующим окислением по границам зерен при пониженных температурах.По предлагаемому способу исходные заготовки или изделия изготавливают из много слойного металла, содержание легирующегоэлемента в котором возрастает снаружи во внутрь сечения. Изделие покрывают снаружи металлом-основой.Такой материал может быть изготовлен 10 многослойным плакированием сплавов с различным содержанием легирующего металла или послойным напылением, или кристаллиза.цией из расплава сплавов с переменным содержанием элемента. Изготовленное таким 15 образом изделие помещают в герметичнуюкамеру и нагревают до температуры 0,8 - 0,9 температуры плавления в атмосфере нейтрального таза или в смеси окислов с парциальным давлением кислорода в камере, мень шим или равным упругости диссоциации наиболее устойчивого окисла металла-основы.При этом, благодаря пониженному содержанию легирующего элемента в наружных слоях заготовки, кислород проникает в большую 25 глубину, увеличивая тем самым глубину внутреннеокисленного слоя. Такой способ внутреннего окисления обеспечивает самое благоприятное распределение окисных частиц, возрастающее по глубине заготовки, что и пред определяет лучшие физико-механические462883 Предмет изобретения Составитель Т. Смирнова Редактор О. Филиппова Техред Т. Миронова Корректоры: Л. Денисова и 3 ТарасоваЗаказ 1152/14 Изд. Мо 521 Тираж 740 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Типография, пр. Сапунова, 2 свойства. Далее изделия обрабатывают в восстановительной атмосфере путем нагрева их в атмосфере СО, или в смеси твердого углерода, или в вакууме для снижения избыточного содержания кислорода в изделии.Металлический материал, внутреннеокисленный по,предлагаемому способу, имеет характерную микроструктуру - слоистую: снаружи структуру чистого металла, внутри - внутреннеокисленного. Это обстоятельство обеспечивает материалу нужные свойства: пластичность, защиту окисных частиц от разрушения при электронной бомбардировке, и препятствует поверхностному охрупчиванию, манипулируя соотношением наружного и внутреннего слоя.Способ проверен на исходных заготовках, состоящих из сплава меди с 1,0% алюминия, плакированных снаружи чистой медью.Соотношение слоев 0,25 - 1,0: 0,25 мм, Внутреннее окисление проводят по режиму: нагрев в атмосфере аргона с парциальньгм давлением кислорода 5 10 -ат,при температуре 950 С в течение 3 час и нагрев в порошке графита ,при 900 С в течение 2 час. При внутреннем окислении при 950 С в течение 3 час прочность и пластичность при 20 и 500 С составляют 22,8 и 7,8 и 14,4 и 8,7 соответственно. Способ внутреннего окисления металлов,легированных элементами с большим сродством к кислороду, чем металл-основа, включающий нагрев заготовок при температуре 0,8 - 0,9 их температуры плавления и выдержку в среде с,парциальным давлением 15 кислорода, не превышающим упругость диссоциации низшего окисла металла-основы, отличающийся тем, что, с целью повышения высокотемпературной пластичности и устранения поверхностной хрупкости, нагреву 20 ,подвергают многослойную заготовку, концентрация легирующего металла в каждом слое которой возрастает от наружного слоя к внутреннему.