Жаростойкий кермет

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОИЗОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ Союз Советских Социапистичвзих Республик(51)М. Ил.З С 04 В 35/71 С 22 С 29/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 300531(71) Заявитель Институт высоких температур АН СССР(54) ЖАРОСТОЙКИЙ КЕРМЕТ Изобретение относится к жаростой.ким материалам, наиболее пригоднымдля работы при высокой температурев агрессивной среде. 5Известны окисные керметы, состоящие иэ окисной и металлической фаз,Керметы на основе хрома и тугоплавких окислов наиболее пригодны дляприменения при высокой температурев агрессивной среде.,Однако хром плохо образует керметы с тугоплавкими окислами, процесс керметообраэования идет слабо,связь образуется лишь при применЕнии специальных приемов и тем неменее механические свойства такихкерметов остаются невысокими.Известны керметы спонтанногосинтеза или кромитные керметы. Онипредставляют собой систему из металлической фазы - хрома и неметаллической - хромита редкоземельногоэлемента, В этих керметах образуетсяинтенсивная связь между фазами и притом образование этой связи идет самопроизвольно, т.е. спонтанно. Один изтаких керметов представляет собойкомпозицию хромита лантана с хромом,Он характеризуется высокими показателями прочности 11. Однако большая плотность (7- 7,5 г/смз) приводит к осложнениям, связанным с использованием их в качестве лопаточных материалов. Кроме того, наличие болвшого процентного содержания 1.аСг 03 существенно повышает его стоимость.Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту сплав на основе Сг с добавлением ИцО и Т при следующем соотношении компонентов, вес.:Идо бТ 0,5Сг Остальное Известный материал обладает следующими механическими характеристиками,ТС 20 300 650 980 1370 0 Вкгс/мм 34 26,5 24,5,12,5 3,32При испытании на жаростойкость привес составил 3 мг/см при 1300 Со в течение 5 ч 2.К недостаткам материала относится то, что между хромом и окисной фазой не образуется прочной физической связи. Этим объясняется недостаточная механическая прочность прм высоких833873 таблица 2 бск, кг/мм Чн кгс/см ф т с Состав Состав Предлагаемый: Предлагаемы ес ый1 12 1 О 1 2 600 71 800 71 60 67 62 000 61 62 60 38 41 39 20 400 2 35 38 34 00 21 32 29 чтометазт урах аблица Состав кермет мпон 11Окись магния 10 Хромит лантана 1 1 4 Хром ормула изобретения жарост хром и ок щ и й с я йкий керме сь магния,тем, что, содержащий т л и ч а юцелью увеличе температурах и постепенное окислениепри длительных выдержках при высокихтемпературах в воздушной среде.Цель изобретения - увеличение жаропрочности и жаростойкости кермета.Для достижения укаэанной целижаростойкий кермет, содержащий хром,и окись магния, дополнительно содержит хромит лантана при следующемсоотношении компонентов, вес.Ъ:Окись натрия 10-50Хромит лантана 1-10Хром ОстальноеВведение храмита лантана 1.аСг 09приводит к тому, что распределяющийся при температурах синтеза по поверхности дисперсной окисной фазыхромит является интенсивным керметообразователем по отношению к храму.В результате его введения механические характеристики радикально улучшаются и жаростойкость кермета увеличивается,Состав кермета и процентное содержание его компонентов является оптимальным и выявлено в результате экспериментальных исследований. 25В случае, если содержание М 90 (10 вес.%, то высокотемпературные механические характеристики кермета падают. В случае, если содержание И 90)50 вес.Ъ, та это может привести,к рез-З 0каму увеличению хрупкости, ухудшениюудельной вязкости кермета.Если содержание Сг с 40 вес.Ъ, этоможет привести к преобладанию окисной фазы, чта ведет к увеличению хруп-Зкости. Если содержание Сг89 вес.Ъ,5то Растет ползучесть и ухудшаютсямеханические характеристики кермета.Введение 1.аСгО 9 в количестве менее1 вес,Ъ не создает практически желаемого эффекта. Введение 1.асгО 3 в количестве более 10 вес.Ъ приводит к увеличению удельного веса кермета, вто время как жаропрочность и жаростойкость стабилизируются.Для опробывания предлагаемого 45кермета приготовлены 3 смеси ингредиентов следующих составов, вес.Ъ,представленные в табл, 1. Материалы получают по метдллокерамической технологии с термообра боткой при 1450 С в среде чистого аргона.Образцы испытывают на жаростойкость при 1400 С. Привес предлагаемого кермета составляет 1 мг/см и после 5 ч наступает период стабилизации.Привес известного сплава составляет 3 мг/смф и после 5 ч тоже наступает период стабилизации. Из сопоставления данных видно, что жаростойкость предлагаемого кермета в 3 раза выше, чем у известного сплава.Из механических характеристик определяют К и 9.Данные механических испытаний сведены в табл, 2,72 80 75 - 35 40 ШИз приведенной таблицы видно жаропрачнасть предлагаемого ке на 20 превышает жаропрочнаст вестного сплава.Кроме того, предлагаемый кер превосходит известный своей пла тичностью при комнатных темпера Предлагаемый кермет может применяться при работе в воздушной среде,а также в среде продуктов сгоранияпри 1400-1600 фС. Он может быть рекомендован для изготовления лопатокгазодинамических устройств, в качестве электродных и конструкционныхэлементов МГДГ, в металлургическойпромышленности, в порошковой металлургии при изготовлении сопел дляраспыления стали,833873 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Англии Р 1441199,кл. С 7 А,2; Портной К.И, и,Бабич Б.Н. Дисперсноупрочненные материалы. М.,(прототип). иия жаропрочностй и жаростойкости,он дополнительно содержит хромитлантана при следующем соотношениикомпонентов, вес.%: 10-50 1-10 ОстальноеОкись магнияХромит лантанаХром Заказ 3927/35 Тираж ббО Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5