Способ получения многослойных изделий

(19) ЙС (1 Ц 2 О 00886 1 1) 5 822 ГЗ 14 С 22 С 1 05 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН фВ 1 ВВ%9 Вй1 ВЛИОтг ,К ПАТЕНТУ смесь, содержащие алмазны тельно вводят порошок гидри постыл 63 - 20 мкм в колич брикетируют слои смеси и нап их в виде чередующихся сло цию горения в смеси и по проводят горячее деформиров рения Предложенный способ износостойкость получаемых и на 160% 2 табл. овов АГ, Бо вовСЛОЙНЫХпнитеяь и/или Об Комитет Россииской федераци по патентам и товарным знака(71) Московский институт стали и спп(72) Падюков КЛЛевашов ЕА; Ермилтов ЮВ Питюлин АН, Боровинская И(73) Московский институт стали и спп(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГО(7) Сущность изобретения. В иапо и порошо дололнида титана дисперсестве 5 - 20 мас 96, опнитепя, размещают ев, инициируют реакзавершении реакцииание продуктов гО- позволяет увеличить здепий не менее чем1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 зобретение относится к порошковойчталлургии, в част:,".Сти, к способам получения износостойких алмазосодержащихматериалов.Известен способ получения многослойных изделий, включающий смешение компонентов, предварительную подпрессовкуи спеквмие в камере высокого давления.Недостатком известного способа являются трудности получения крупногабаритных износостойких алмазосодержащихдвухслойных пластин,Известен способ получения многослойных изделий, включающий приготовлениенаполнителя и экэотермической смеси порошков металлов и неметаллов с введениемдополнительно в наполнитель и/или смесьпорошка алмаза дисперсностью не менее63 мкм в количестве 7 - 50 об,7 ь, брикетирование слоев смеси и наполнителя, размещение экзотермической смеси и наполнителяв виде чередующихся слоев при условии, чтомасса смеси составляет 40-90 от массызагрузки, локальное инициирование реакции горения в смеси, последующее горячее. деформирование продуктов горения, Данный способ является наиболее близким кпредложенному.Недостатком известного способа является не достаточно высокая износостойкость рабочих поверхностей изделий всвязи с раэупрочнением и частичной графитизацией алмазных зерен в процессе синтеза в режиме СИС.Сущность изобретения заключается втом, что в способе получения многослойныхизделий, включающем приготовление наполнителя и экзотермической смеси порошковметаллов и неметаллов, брикетирование слоев смеси и наполнителя. размещение экзотермической смеси и наполнителя в видечередующихся слоев, локальное инициирование реакции горения в смеси и последующее горячее деформирование продуктовгорения, согласно изобретению дополнительно вводят порошок гидрида титана дисперсностью 63/20 мкм в количестве 5-20мас. ф(Достоинством СВС является возможность практически полного сохранениясвойств алмазного порошка в материале,Причина сохранения свойств - высокие градиенты температур (10 - 10 К/с) и малыевремена пребывания алма 4 эа в высокотемпературной зоне(10 -10 с), атакже вос.з .становительная атмосфера, создающаясяблагодаря введению соответствующего количества гидрида титана, Добавка гидридатитана в количестве меньшем, чем 5 мас.7 ьне приводит к образованию достаточного количества восстановительной атмосферы, а при введении порошка гидрида титана в количестве большем 20 мас.7 ь не удается осуществить синтез материала в режиме горения после инициирования при комнатной температуре.П р и м е р 1. Получение изделий в виде хонинговальных дисков, Готовят исходную экэотермическую смесь из порошков титана марки ПТМ (дисперсность частиц менее 63 мкм) в количестве 58 мас.(, алюминия АСД(дисперсность 5 мкм) в количестве 2 мас., меди марки ПМЭ (дисперсностью "5 мкм) в количестве 26 мас. 7 ь и сажи марки П 804 Т в количестве 14 вес В качестве наполнителя использовалась смесь порошков состава (487 ь Т + 287 ь Со+0,9 А + + 9,1 С (сажа) + 14 ( С(алмаз - гидрид титана. Дисперсность гидрида титана 63/20 мкм. Концентрация гидрида титана приведена в табл.1.Смешение проводятв шаровой мельнице обьемом 7 л при соотношении масс шаров и шихты 3;1 в течение 10 - 12 ч. После этого экзотермическую смесь и наполни- тель прессуют в брикеты диаметром 48 мм и высотой 10 мм для экзотермической смеси и 5 мм для наполнителя до относительной плотности 0.60, Масса экзотермической смеси как и в известном способе составляет 70 от массы загрузки. Брикеты экэотермической смеси и наполнителя размещают в реакционной камере в виде чередующихся слоев, устанавливают инициирующую вольфрамовую спираль в контакт с экзотермическим слоем и инициируют реакцию горения. После инициирования реакции горения, спустя 2 с к продуктам синтеза прикладывают давление 100 МПа и выдерживают в течение 10 с. Сбрасывают давление, извлекают заготовку из пресс-формы и охлаждают в песке, После охлаждения продуктов синтеза готовятся образцы для проведения испытанийИзносостойкость определялась по относительной величине убыли массы алмаэосодержащего стандартного образца размером 10 х 10 х 30 мм в условиях абразивного трения алмазосодержащего слоя, со скоростью 400 об/мин в паре с карбидом кремния за время, равное 10 часам, под нагрузкой 10 МПа. Убыль массы составляла 24,7.Износостойкость материала. синтезированного из шихты данного состава, приведена в табл.2.П р и м е р 2. Технологический процесс, описанный в примере 1, реализуют в условиях представленных в табл 1(полнителя и экэотермической смеси, локальное инициирование реакции горения в экэотермическом слое, последующее горячее деформироввние продуктов горения, отличающийся тем, что в смесь порошков нвполнителя и/или экэотермической смеси, содержащую алмазный порошок. дополнительно вводят порошок гидридэ титана дисперсностью 63-20 мкм в количестве 5-20 масСоставитель Е. ЯкушевичТехред М.Моргентзл Корректор С. Шекмар Редактор Н. Семенова Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 3101 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина. 1 О 1 Износостойкость материала. синтезированного иэ шихты данного состава, приведена в табл,2.П р и м е р 3. Технологический процесс, описанный в примере 1. реализуют в условиях, представленных в табл,1, но в качестве исходной экзотермической смеси готовят смесь порошков состава 60 мас.ф, Т + 14 мас.+ 15 мас. Й 1+ 6 мас. Т 1 Н 1 + 5 мас. алмаза. Износостойкость материала, синтезированного иэ шихты данного состава, приведена в табл,2. формула изобретения СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий приготовление смеси порошков наполнителя и экэотермической смеси порошков металлов и неметаллов, по крайней мере одна из которых содержит алмазный порошок, брикетирование смесей, размещение в реакционной камере чередующихся слоев брикетированных смеси нвП р и м е р 4. Технологический процесс,описанный в примере 1. реалиэуют в условиях, представленных в табл,1.Износостойкость материала, синтези 5 рованного иэ шихты данного соствва, приведена в табл.2.Таким образом, иэ приве;,яннык вышепримеров видно. что износостойкость увеличивается не менее, чем на 16,3.10 (56) 1. Авторское свидетельство СССР М 618658(аналог),2. А.с. по заявке ЬЬ 4945435/02 от13.06.91 гположительное решение от 28.02. 92 (прототип).