Способ получения алюминидов переходных металлов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 062 А 1 9) 11 1) 02 Е 9/О 151) 5 СУДАРСТВЕН.)ЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ И ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ ЕЛЬ(71) Белорусское республпроизводственное объедивой металлургии нское н ние по но ко 72) А.А.Колфанович и53) 621.7656) Патентл. С 22 СРапзе4-245. есников, Г,В,БорисенокС.В. П обер ежн ы й/04, 1987.бег Ецег п)ц, 1973,А. Сте 4)СПОСОЕРЕХОД ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМ1 Х МЕТАЛЛОВ ИДО Изобретен металлургии,ния алюминид ханического л Цель иэоб механических Способ ос зом.к порошковои пособу получех металлов меие относитсяв частности к сов переходныегирования,ретения - повысВойстВ.уществляют сл шение изик едующим абра ары и смесь п иэ переходны ЖЭЮТ Ш о ного жиме ударночение 1,5-2 с брабо ицион ки происходи ного порошк прогревают до компоэицион ющим воздей В аттритор загру рошков алюминия и д металлов,Смесь обрабатывают в истирающего воздействия при 20 - 80 С,На этой стадии о образование компоэ А 1+ переходный Ме. Затем емкость аттрито 400 - 600 С и обрабатываю ный порошок ударно-исти(57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу получения алюминидов переходных металлов Целью изобретения является повышение физико-механических свойств. В аттритор загружают смесь порошков алюминия и переходного металла, Смесь обрабатывают шарами при 20 80 С в течение 1,5-2 ч затем температуру повышают до 400-600 С и обработку ведут в течение 0,5-1 ч, после чего температуру обработки В течение 2 - 4 ч снижают до 20- 80 С, Получают порошок аморфной структуры, что определяет более высокие физико-механические свойства материала из порошков повышение прочности при растяжении в 1,16 - 1,45 раэ, относительного удлинения в 5-18 раз, 1 табл. ствием в данном диапазоне температур, что приводит к образованию алюминида заданного стехиометрического состава в кристаллическом и микрокристаллическом состоянии,На третьей стадии обработки емкость аттритора охлаждают до 20-80"С и обрабатывают порошок алюминида в течение 2 - 4 ч. Вследствие такой обработки элюминид переходит в аморфное состояние.В результате обработки по предлагаемому способу образуются алюминиды переходных металлов заданного стехиометрического состава и аморфной и микрокристаллической структурой.На первой стадии: при температуре менее 20 С обработку проводить нецелесообразно ввиду того, что при таких температурах частицы исходных порошков малопластичны и поэтому невозможно об 167506251015 20 25 30 35 40 45 50 разование композиционных гранул с высокой площвдью взаимного контакта; нагрев выше 80 С нецелесообразен, так как в объеме сформировавшихся композиционных частиц могут образовываться включения элюминидов неполного стехиометрического состава; время обработки менее 1,5 ч не позволяет получать гомогенный по составу композиционный порошок; время обработки более 2 ч нецелесообразно, так как порошок полностью однороден по составу.На второй стадии: при температуре обработки менее 400 С не происходит полное превращение композиционного порошка в алюминид заданного состава; при температуре обработки более 600 С гранулы порошка спекаются вследствие их оплавления, что приводит к невозможности получения алюминида в виде порошка; при времени обработки менее 0,5 ч не происходит полное превращение композиционного порошка в алюминид заданного состава; время обработки более 1 ч нецелесообразно, так как процесс образования алюминида заданного состава к этому времени завершен.На третьей стадии: при температуре менее 20 С обработку проводить нецелесооб разно ввиду того, что при таких температурах скорость аморфизации порошка адюминида резко падает; при нагреве более 80 С происходит деградация аморфного и микрокристаллического состояния структуры алюминида в кристаллическое, сопровождающееся ростом зерен; время обработки более 4 ч нецелесообразно, поскольку процесс перехода в аморфное и микрокристаллическое состояние структуры алюминида к этому времени полностью завершен; при времени обработки менее 2 ч не происходит диспергирование структуры, полученных на второй стадии алюминидов и тем самым не достигается переход материала в аморфное состояние во всем объеме.Предлагаемый способ осуществляет следующим образом. Порошок алюминия марки и порошок никеля или титана, или ниобия загружают в тепловой аттритор типа АТвместе с остальными шарами диаметром 5 мм при соотношении массы шаров и массы загружаемых порошков 19:1.С целью получения алюминида никеля ЙАз соотношение масс порошков М:А " 42:58.С целью получения алюминида титана ТАз соотношение Т:А - 37:63,, С целью получения алюминида ниобия ИЬАз соотношение ЙЬ:А - 53:41.Загружаемые порошки обрабатывают ударно-истирающим воздействием в вакууме при 20 - 80 С в течение 1,5 - 2 ч.Затем нагревают камеру аттритора до 500 - 600 С и обрабатывают смесь порошков в данном диапазоне температур 0,5-1 ч, Затем камеру аттритора охлаждают до температур 20 - 80 С и обрабатывают смесь порошков в течение 2 - 4 ч,В таблице приведены свойства алюминидов после гидродинамического прессования при 1162 С, давлении 105 МПа и термической обработки 1100 С по предложенному и известному способам,Из приведенных данных видно, что полученные порошки представляют собой алюминиды никеля, титана и ниобия заданного стехиометрического состава, а именно йАз, ТАз, ЬАз.Характеризуются повышенные прочности при растяжении в 1,16-1,45 раза, относительного удлинения в 5-18 раз в сравнении с известным способом. Формула изобретения Способ получения алюминидов переходных металлов методом механического легирования, включающий загрузку, порошков в шаровую мельницу, механическое легирование при нагреве, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения физико-механических свойств, механическое легирование осуществляют в три стадии; сначала при температуре 20 - 80 С в течение 1,5-2 ч, затем при 500 - 600 С в течение 0,5-1 ч и 20 - 80 С втечение 2 - 4 ч.1675062Составитель В. Нарва Редактор С. Патрушева Техред М.Моргентал Корректор С, Шевкун Заказ 2963 Тираж 481 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101