Способ получения композиционного порошка

(5)5 В 22 Р 9/00с Т АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) В, Н, Ме щеря ко в, Т.А. ЧернИ.Е,Калашников, А.В.Николаев, М.Вленка и М.В.фисенков(56) Патент США ч. 4755221,кл. С 22 С 29/14,Получение некоторых металлипорошков методом распыления врагося электрода. - "Теспо. Яерз.Опч., 1987, ЬЬ 29, с. 41 - 46 (англ,)(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОО ННОГО ПО РОШ КА(57) Изобретение относится к порометаллургии, в частности к полученипозиционных порошков с металли йко амой ческих .цающеКапза ЗИЦИшковоию комческой Изобретение относится к пометаллургии, в частности к получепозиционных порошков с металматрицей.Цель изобретения - повышенива композиционного порошка за сшения адгезионной связи междуи наполнителем, получения микрлической или аморфной стоуктурыи равномерного распределения туго дискретного на пол н ител я.Из однородной смеси порошкаи 2-25 об. ь тугоплавкого наполниде дискретных частиц или нитевидсталлов, полученной смешившаровой мельнице, прессуют и рошковой нию ком- лической ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ и ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР е качестчет улучматрицей окристалматрицы оплавкоматрицы теля в виных крианием в спекают щ.Влепи 1692/41 А.2матрицей, Цель изобретения - повышениекачества композиционного порошка за счетулучшения адгезионной связи между матрицей и нЭполнителем, получения матрлцы саморфной или микрокристаллической стоуктурой и равномерного распределения тугоплавкого дискретного наполнителя,. Металлический порошок матрицы и дискретный тугоплавкий наполнитель в количестве 2 - 25 об. смешивают в шаровоймельнице до получения однородной смеси,из которой затем прессуют электрод. Последний спекают и распыляют в инертнойатмосфере, причем охлаждение капель ведут со скоростью 10 -10 град/с. Получен 6 7ный порошок имеет аморфную илимикрокристаллическую матрицу с равно- фмерно распределенной тугоплавкой армиРующей фазой, 1 табл,ъ электрод, которыи далее подвергается центробежному плазменному распылению в среде ергона со скоростью охлаждения частиц 10 -10 град/с.При введении тугоплавкого наполнителя менее 2 об, исчезает эффект армирования, наблюдается разупрочнение материала. При введении более 25 об.; армирующего наполнителя его не удается равномерно распределить в матричном порошке.При скорости охлаждения частиц менее 10 град/с наблюдается значительный ростбзерна матрицы, что не позволяет достигнуть цель изобретечия, Скорости охлаждения более 10 град/с получить технически не удается.П р и м а р 1, Порогпок сплава АЛ 2 ротическпй формы и размером менее 50 км смешивали с нитевидными кристалла- и карбида кремния диаметром 0,14 мкм и линой более 10 мкм в количестве 2, 10, 15, О, 25 об.; в шаровой мельнице в течение 2 ч до получения равномерного распредеения армирующих частиц. Затем из полченной однородной смеси методом оподного прессования при давлении 00 МПа получали брикет высотой 50 м и дламетром 30 мм, который спекали ри 450 С в течение 40 мин и затем распыляли в среде инертного газа (аргона). Сила тока составляла 1,2 кА. Скорость вращения составляла 2000 об/мин. Охлаждение капель расплава осуществляли на охлаждаемом массивном медном кристаллизаторе. Получали композиционный порошок в виде расплющенных частиц толщиной не более 100 мкм, который характеризовался равномерным распределением нитевидных кри, сталлов ЯС в микрокристаллическойматрице,П р и м е р 2. Порошок иэ сплава ТюМтбСоз 4, склонного к аморфизации сферической формы и размером менее 50 мкм, смешивали с нитевидными кристаллами карбида кремния, в количестве 2, 10, 15, 20, 25 об.; в шаровой мельнице в течение 18 ч до получения равномерного распределения армирующих частиц. Нитевидные кристаллы ВС имели длину более 10 мкм и диаметр 0,14 мкм, Иэ полученной смеси методом холодного прессования при давлении 600 МПа получали брикет высотой 50 мм и диаметром 30 мм, который затем спекали при 1000 С в течение 1 ч и распыляли в среде инертного газа (аргона). Сила тока в установке составляла 1,4 кА, Скорость вращения составляла 4000 об/мин. Композиционный порошок с аморфной матрицей в виде расплющенных частиц толщиной менее 50 мкм характеризовался равномерным распределением нитевидных кристаллов в матрице.П р и м е р 3, Порошок из сплава мас. 6 О/, В сферической формы и разм м 45 мкм смешивали с частицами А 20 з аметром менее 20 мкм в количестве 2, 10, 15,20, 25 об. о шаровой мельнице в течение8 ч до получения равномерного распределения тугоплавких частиц в матричном порош 5 ке, Из полученной смеси методом холодногопрессования при давлении 500 МПа получали брикет высотой 50 мм и дламетоом 30 мм.который затем спекали при 400 С в течение30 мин и распыляли в среде инертного газа10 (аргона). Сила тока в установке 1,1 кА, скорость вращения 3000 об/мин. Получали композиционный порошок в видерасплющенных частиц толщиной не более80 - 100 мкм с равномерным распределени 15 ем частиц А 20 з в микрокристаллическойматрице.Основные параметры получения и свойства композиционных порошков представлены в таблице 1,20 Предлагаемый способ позволяет получать композиционные порошки с аморфной или микрокристаллической структуройматрицы и раномерно распределенным вней дискретным наполнителем, что значи 25 тельно улучшает качество связи между компонентами в компоэитах, полученных иээтого порошка, и, следовательно, улучшаетмеханические и эксплуатационные свойствакомпозиционных материалов.30 Формула изобретенияСпособ получения композиционногопорошка, вкл.очающий центробежное распыление расходуемого электрода в защитной среде и последующее охлаждение, о т 35 л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения качества композиционного порошка эасчет улучшения адгеэионной связи междуматрицей и наполнителем, получения матрицы с аморфной или микрокристалличе 40 ской структурой и равномерногораспределения тугоплавкого дискретногонаполнителя, распылению подвергаютэлектрод, полученный компактированиемоднородной смеси из металлического по 45 рошка и дискретного наполнителя в количестве 2 - 25 об., а охлаждение ведут соскоростью 10 -10 град/с.51692742 т-"Толчина компози Равномерность распредег 3 енияармирупцего наполиителя Натериап порошка Наполнитель Натрица 10 30 -30 100) 2 ТОО 50 ) 1 О 15 20 25А 1-В 1 + частицы (6 мас.Ф) А 1 зОЗ жфо РасстоЯнию межДУ осЯми Яендритов втоРог РЯД" Составитель В. ЛопатинТехред М.Моргентал Корректор Э.Лоннакова Редактор Е. Папп Заказ 403 б Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Скоростьохлаждеград/с 61010 -1030 ЦИОННОГОпорошка,мкн размерзернаматрицыкомпози ционногопорошкамкм Содержаниеармируошего наполнителя,мас.Ф ра з мер с копгений, (ср.),мкм 2035 2235 24.5 42-5 50 ф 5 20 т 5 2135 3035 5035 60-5 1223 5 124-5 126-5 136-5 154+5 расстояниемежду скоплениями (ср,), мкм 120. 5 9035 25-5 45+. 5 55-5 125+5 20-5 31+5 40-5 50+5 130.5 100-5 26.5 305 6035