Способ получения заготовок из дисперсноупрочненных сплавов

Сова Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 230479 (23) 2755670/22-02 с присоединением заявки йо(23)ПриоритетОпубликовано 150981, Бюллетень М 9 34 Дата опубликования описания 15.09.81.5 М(з В 22 Р 9/22 в г 2 г з/20 Государственный коиятет СССР по аелаи нзобретеанй и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГО 1"ОВО 1( ИЗ ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННЫХ СПЛАВОВ ление смесей термически нестойкихсоединений матричного металла и упрочнителя, например совместным химическим осаждением из водных растворов солей, прокаливание выделенногоосадка до образования смеси окислов,восстановление, прессование и спекание 23,Недостатком такого способа являет-ся нестабильность свойств смесейокислов, вследствие чего для изготовления заготовок, наряду с высококачественными смесями окислов, не исключается использование таких смесей, вкоторых иэ-эа возможных отклонений втехнологическом процессе их получениямогут оказаться ухудшенными дисперсность распределения упрочняющегоокисла, что приводит к снижениюсвойств полуфабрикатов дисперсноупрочненных сплавов.Наиболее близким к изобретению.является способ получения заготовокиэ диаперсноупрочненных сплавов,включающий приготовление смесей термически нестойких химических соединений матричного металла и упрочнителй,прокаливание их на воздухе, нагревсмеси окислов в восстановительной.атмосфере, прессование, спекание ис Изобретенче относится к порошко-вой металургии, в частности к способам получения заготовок иэ днсперсноупроченных сплавов, представляющихсобой композиции с равномерно распределеннымю в металлнчемкой матрицедисперсными частицами тугоплавкнхокислов.Известен способ получения полуфабрикатов дисперсноупрочненных сйлавов,включающий смешение окисла матричного металла с термически, нестойким соединением упрочнителя, напримеразотнокислой солью, прокаливание для перевода в смесь окислов и нереработ ку полученного порошка смеси окисловв:полуфабрикаты методами порошковой металлургииа именноф восстановле" нием, прессованием, спеканием и зкстРудированием 1), 20Недостатком известного способаявляется невысокая жаропрочность, так как использование приготовленного заранее окисла матричного металла необеспечивает достаточно равномерного 25 распределения упрочняющего окисла в матрице.Известен также способ получения заготовок из дисперсноупроненныхсплавов, предусматривающий приготовэкструзию, отличающийся тем, что отпродукта нагрева .смеси окислов в восстановительной атмосфере - смесиматричного металла и окисла упрочнителя - отделяют тонкую фракцию, которую используют для получения заготоврк 3,5Недостатком данного способа явля-.ются невысокие Физико-механическиесвойства, так как свойства дисперсноупрочненных материалов зависят вбольшей степени не от размера частиц,10а от их внутренней структуры, определяющей равномерность распределения,упрочнителя.Цель изобретения - повышение фи, зикоо-механических; с вой ст в,Цель достигается тем, что согласно способу получения заготовок издисперсноупрочненных сплавов, включающему приготовление смесей термически нестойких соединенных матричного 20металла и упрочнителя, прокаливаниеих на воздухе, нагрев смеси окисловв восстановительной атмосфере, прес"сование, спекание и экструзию, нагреву в восстановительной атмосфере 2подвергают смеси окислов с размеромкристаллитов окисла матричного мртал-ла О, 9( - 300)А - 1,5(1 -. 300) А,где 1 - температура прокаливания навоздухе, С,Использование окисла матричногометалла с указанным размером кристаллитов позволяет исключить из дальнейшей переработки смеси окислов с ухудшенным распределением или повышеннымсредним диаметром упрочняющих частиц,35поскольку, как экспериментально ус"тановлено, размер кристаллитов окисла матричного металла непосредственно зависит именно от этих двух пара"метров, характеризующих в совокупности качество смеси окислов исвойства получаемых полуфабрикатов.Как ухудшение распределения,так иукрупнение упрочняющих частиц приводят к увеличению размеров кристаллитов окисла матричного металла. Установлено также, что повышенныесвойства полуфабрикатов обеспечиваютв том случае, если для их изготовления используют смеси окислов с раз- рмером кристаллитов окисла матричногометалла в пределах0,9(1 - ЗВО)1,5( - 300)Х, где С - температурапрокаливания смеси окислов вС. Таким образом, предложенный способучитывает объективно существующуюзависимость размера кристаллитов оттемпературы прокаливания,Примеры осуществления способа.П р и м е р 1, Осаждением путемОдновременной подачи в реактор с ме- бОшалкой раствора аэотнокислых солейникеля и гафния и раствора углекислого аммония с последующей фильтрациейосадков, сушкой и прокаливанием дляперевода в смесь окислов, готовят пять б 5 партий порошков состава 97,8 010 +2,2 НКО. Условия получения партийотличались скоростью сливания рабо,чих растоворов и интенсивностью.перемешивания пульпы в реакторе. Порошки смесей окислов, после отборапроб для.определения размера кристаллитов,окиси никеля, перерабатывают в листовые полуфабрикаты путемвосстановления в водороде при 800 С,прессования заготовок, спекания при1000 С, экструзии с вытяжкой 8:1 также при 1000 С и пркати со степеньюдеформации 95. размер кристаллитовЖО в смесях окислов определяют поуширению линий (111) и (200) присъемке на аппарате ДРОВ.В табл, 1 приведены размерыкристаллитов окиси никеля в смесяхокислов и показатели высокотемпературной прочности полученных из этихсмесей листовых заготовок,Для температуры прокаливания800 С допустимые пределы размеровкристаллитов составляют 0,9 (800-300)=450 Х - 1,5 (800-300) щ 750 Х, Данные табл. 1 подтверждают, что заготовки, изготовленные из смесей окислов с размерами кристаллитов окисиникеля, не выходящими за допустимыепределы, имеют повышенный уровеньсвойств. П р и м е р 2. Дпя двух партий порошков смесей окислов состава 68% СаО + 30,6 ЫО + 1,4 У О полученных химическим осаждением ц йрокаленных при 600 С, размеры кристаллитовматричного окисла определены равными 390 и 540 %. Из этих порошков, их смеси в весовом соотношении 11, а также выделенной просевом из порошка партии 2 Фракции - 40 мкм получают прутки путем восстановления в водороде при 800 С, прессования, спекания при 900 С и экструзии с вытяжкой 16:1 при температуре 1100 С. Иеханическйе свойства. прутков приведе" ны в табл.2. Для температуры прокали"ования 600 С допустимые пределы размеров кристаллитов матричного окисла, составляют 270 -450 фА.Таким образом использование для переработки в заготовки смеси окислов с более высоким размером кристаллитов матричного окисла приводит к понижению свойств полуфабрикатов. Смешение заведомо качественной смеси окислов со смесью, для которой размер криссталитов окисла матричного металла превышает допустимый, также приводит к пониженному уровню свойств в изготовленных из такай смеси полуФабрикатов, Не обеспечивает повышения свойств полуфабрикатов использование наиболее мелких Фракций порошковых смесейфс выходящими за рекомендуемые пределы размерами кристаллитов окисла матричного металла.