Способ изготовления пористых изделий

Союз Советских Социалистических т еспублин(5)М. Кл.З В 22 Г 3/10 С 23 С 7/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к области . металлургии, в частности к способам изготовления пористых изделий и мо" жет быть использовано в машинострое-.нии, авиационной и химической отраслях промышленности.Известен способ изготовления пористых изделий из порошка, включающий смешивание металлического порошка с порообразующим наполнителем, прессование и спекание, в процессе которого происходит удаление наполнителя 111.Недостатком способа является тру"- доемкость процесса и нестабильность свойств изделий.Известен способ изготовления пористых изделий, включающий йлазменное напыление материала основы на подложку, в котором пористость регулируют путем изменения технологических параметров процесса. Способ позволяет получать изделия с порис" тостью 5-25 2 .Недостатком способа являются ниэ-. 25 кие прочностные свойства прй формировании высокопористых изделий.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ иэ. готовления пористых изделий напылением на подложку расплавленного сплава, один из.компонентов которого является наполнителем, с последующей обработкой выщелачиванием для удаления наполнителя 31.За счет операции выщелачивания в известном Способе достигается повышение пористости иэделий.Недостатком этогб способа является то, что он не обеспечивает возможность формирования равномерной и регулируемой по толщине изделий пористости при сохранении высоких прочностных свойств.Цель изобретения - обеспечение возможности формирования равномерной и регулируемой по толщине изделий пористости при сохранении высоких прочностных свойств.Эта цель достигается тем, что в способе, включающем напыление материала основы изделийи наполнителя на подложку и последующую обработку дЛя удаления наполнителя, в качестве наполнителя используют плавящуюся минеральную соль, причем последнюю при напылении подают на подложку в твердом состоянии непосредственно в зону377 8932 Т а б л и ц а 1 Технологические параметры процесса Прочностьожкгс/1 мм По- ристость Расход ра- бочих газов, г/с Грануляция порошка" напыления 100-150 25 1-1 1,2 Подсрезсопла 300 65 1,6 250 65 - 1-1 1,2 То же 35 0,8 25 15,8 Предлагае-100 .мый способизготовления пористых изделий методомодновременного напыле-.ния мате-риалаосновы с напол- нителем 200-300 300 80 20 -и- -1 ф В центральнуючастьанода, 200-300 300 80 45 -фф- -фф- То же 35 12, 1 П р и ме ч а н и е : В известном способе осуществляется сдув струи от среза сойла на расстоянии 25 мм; в предлагаемом - без сдува-- струи. Получаемые прочностные свойства отвечают требованиям, предъявляемым высокотемпературных пористых изделии 65 при работе изделий в высокотемперараспыла. В качестве минеральной соли используют хлористый натрий, а обработку для удаленйя наполнителя проводят в воде.Поставленная цель достигается тем, что при совместном плазменном напылении материала основы иэделий и наполнителя в качестве наполниталя исполь зуют минеральную соль, имеющую температуру плавления", которую после напыления удаляют из материала изделия: путем растворения в воде. Пористость иэделия регулируется- ксйичеством "вводимого наполнителя в широком диапазоне (от 5 до 60, а в зависимости от поставленной задачи может быть и выше). Введение минеральной соли в зо-ну распыла позволяетисключить образование прочных связей между части- цами и сохранить высокую прочность и пористость изделий.П р и м е р . Проводились.плазменные напыления с .целью получения пористого издетия иэ окисй алюминия(материал матрицы). В качестве наполнителя использовали хлористый натрий,грануляцией 60-100 мкм.Параметры процесса.Подача порошков: окись алюминия -в центральную часть анода; хлористыйнатрий - непосредственно в пятно распыла на напыляемой поверхности подложки. Рабочие газы: аргон + 50 азота. Ток дуги - 400-420 А. Расход рабочих газов - 1,0 г/с, Расстояние доО напыляемой поверхности - 80 мм.Подачу каждого компонента осуществляли раздельно от двух питателей савтономной регулировкой по расходупорошка.15 После напыления хлористый натрийудаляли из материала изделия путемвымывания в воде.В результате были получены пористые изделия из окиси алюминия с пощо ристостью 10-60,Свойства полученных данным способом изделий приведены в табл, 1,778932 5 Таблица. 2 17,5 21,7 24,5 34,0 22,7526,929,8538,2 2,15 20,625,427,8536,4 1,5 2,0 1,8 Составитель Л. ГамаюноваРедактор П. Макаревич Техред М.Петко КорректорМ. Пожо Тираж 889 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 7902/11 Филиал П 11 П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 турных газовых потоках под давлением. Способ обеспечивает получение изделий спеременной по толщине пористостью эа счет регулирования подачи Закрытая пористость в материале 26 иэделий иэ карбида ниобия колеблется в пределах 1,5-2,0.Это позволяет обеспечить практически полный выход технологического наполнителя из материала каркаса. На пример, данные замеров при плазмен-ном напылении ТаС показывают, что при открытой пористости в 19 закрытая пористость составляла всего 0,53.Объемно-пространственная деформа- у ция напыляемых частиц не обеспечивает практически идеального заполнения микронеровностей структуры, что объясняет относительно низкий уровень за:крытых пор порядка 1,5-2, 35Укаэанная особенность является характерной для процесса напыления крупных фракций порошка порядка 70- 100 мкм и выше.Способ позволяет получать пористые изделия с равномерной и регулируемой пористостью при сохранении вы- соких прочностных свойств и их стабильности по объему изделий любой формы и размеров.Формула изобретения 451. Способ изготовления пористых иэделий, включающий напыление матенаполнителя и полного его удаленияпростым приемом обработки в воде, очем свидетельствуют данные, приведенные в табл. 2, касающиеся изготовления изделий из карбида титана. риала основы изделия и наполнителяна подложку и последующую обработкудля удаления наполнителя, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюобеспечения возможности формирования равномерной и регулируемой потолщине иэделий пористости при сохранении высоких прочностных свойств, вкачестве.нанолнителя используют плавящуюся минеральную соль, причем последнюю при напылении подают на подложку в твердом состоянии непосредственно в зону распыла.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве минеральной .соли используют хлористыйнатрий, а обработку для удаления наполнителя осуществляют в воде.Источники информации,принятые во, внимание при экспертизе1. Андриевский Р.А. Пористые металлокерамические материалы. М "Металлургия", 1964, с. 63-66.2. Блохин В.С. и др, Высокотемнературные материалы для МГК установки,Сборник трудов ИВТ АН СССР, М.,"Наукаф, 1977, с. 133-137.3. РЖ фМеталлургия", Р 10, 1969,10 Г 308 П.