PL164869B1

PL164869B1 - Sposób wytwarzania tarcz do napylania ze stopów na osnowie NI

Info

Publication number: PL164869B1
Application number: PL29131691A
Authority: PL
Inventors: Andrzej Kostkowski; Stanislaw Kocik; Leszek Matyszewski; Stanislaw Waclawek; Edmund Tomasik
Original assignee: Inst Tech Material Elekt
Priority date: 1991-08-02
Filing date: 1991-08-02
Publication date: 1994-10-31
Also published as: PL291316A1

Abstract

Sposób wytwarzania tarcz do napylania ze stopów na osnowie Ni, znamienny tym, że proszek Ni miesza się z proszkiem dodatku stopowego, korzystnie Fe, Cu lub Cr, po czym zasypuje luźno do form z materiału nie reagującego z materiałem proszków i o temperaturze mięknienia wyższej od najniżej topliwego składnika proszków i ubija mechanicznie lub zagęszcza wibracyjnie, następnie formy z proszkiem umieszcza się w próżniowym piecu grzewczym, odpompowuje komorę pieca do próżni 5.10-4 - 5.10_shPa i nagrzewa wsad z prędkością 5 - 15 K/min do temperatury 1050 - 1100 K, utrzymując w niej 2 - 4 h, po czym z prędkością w tych samych granicach nagrzewa do temperatury 1523 - 1573 K, utrzymując w niej 2-3h, a następnie chłodzi wraz z piecem do temperatury pokojowej, po czym tak otrzymane spieki nagrzewa się w atmosferze wodoru w temperaturze 1573 - 1693 K w ciągu 3 - 5 h, a następnie poddaje obróbce plastycznej w temperaturze 1173 - 1373 K oraz obróbce mechanicznej.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania tarcz do napylania ze stopów na osnowie Ni. Tarcze stosowane są w urządzeniach napylających cienkie warstwy, na przykład w magnetotronach. Wynalazek ma zastosowanie w metalurgii i przemyśle materiałów elektronicznych.

Znane jest wytwarzanie tarcz do napylania metodą spiekania proszku stopu SiCrNi (polski opis patentowy nr 153 883), metodą spiekania z Cr, Me + SiO 2 i AkO 3 (francuski opis patentowy nr 2 472 619), metodą przeróbki plastycznej przez wyciskanie z Ni, Fe i FeNi (japoński opis patentowy nr 58-3978). Sposoby te dotyczą albo wytwarzania spieków z materiałów stopowych kruchych, albo wytwarzania tarcz metodami obróbki plastycznej odlewów z metali i stopów. Stopy Ni na przykład z Fe lub Cu przy odlewaniu tarcz krzepną szybko i wewnątrz odlewu powstają jamy usadowe, dyskwalifikujące wyrób. Jednocześnie struktura odlewów jest gruboziarnista, co uniemożliwia dokładną obróbkę mechaniczną, ponieważ powoduje ona wykruszanie ziaren. Przy wytwarzaniu tarcz ze stopów Ni metodą odlewania ilość braków dochodzi do 90%.

Sposób według wynalazku pozwala na usunięcie wad znanych sposobów.

Sposób według wynalazku polega na tym, że proszek Ni miesza się z proszkiem dodatku stopowego, korzystnie Fe, Cu lub Cr, po czym zasypuje luźno do form z materiału nie reagującego z materiałem proszków i o temperaturze mięknienia wyższej od najniżej topliwego składnika proszków i ubija mechanicznie lub zagęszcza wibracyjnie. Następnie formy z proszkiem umieszcza się w próżniowym piecu grzewczym, odpompowuje komorę pieca do próżni 5.10⁴ - 5.10^shPa i nagrzewa wsad do temperatury 1050 - 1100K z prędkością 5 - 15 K/min, utrzymując w tej temperaturze 2 - 4 h, po czym z prędkością w tych samych granicach nagrzewa do temperatury 1523 - 1573 K, utrzymując w niej 2 - 3 h, a następnie chłodzi wraz z piecem do temperatury pokojowej. Tak otrzymane spieki nagrzewa się w atmosferze wodoru w temperaturze 1573 - 1693 K w ciągu 3 -5 h, a następnie poddaje obróbce plastycznej w temperaturze 1173 - 1373 K oraz obróbce mechanicznej w celu osiągnięcia żądanych kształtów i wymiarów. Mieszaninę proszków zasypuje się do

164 869 form korzystnie z grafitu, pokrytego materiałem ceramicznym, z materiału ceramicznego, molibdenu lub wolframu. W celu równomiernego nagrzewania proszku w formach, zwłaszcza w przypadku grzania pieca nie od góry, formy po ubiciu lub zagęszczeniu zawartego w nich proszku korzystnie przykrywa się pokrywą z materiału nie reagującego z materiałem proszków i o temperaturze mięknienia wyższej od najniżej topliwego składnika proszków. Dodatek stopowy w mieszaninie proszków stosuje się korzystnie w ilości do 50% wag. w stosunku do całości mieszaniny.

Sposobem według wynalazku otrzymuje się tarcze ze stopów Ni o jednorodnej strukturze, bez wad.

Podane niżej przykłady ilustrują sposób wynalazku, nie ograniczając zakresu jego stosowania.

Przykład I. Odważa się 80% wag. karbonylkowego proszku Ni i 20% wag. rozpylonego proszku Cu i miesza się w mieszalniku bębnowym przez 4h. Następnie zasypuje się proszkiem formę grafitową, pokrytą AtyO 3, zagęszcza proszek wibracyjnie, przykrywa formę pokrywą ceramiczną z ZrO2 i umieszcza w piecu próżniowym. Komorę pieca odpompowuje się do próżni 5.10^_shPa i nagrzewa wsad z prędkością 5 K/min do temperatury 1073 K, wytrzymuje w tej temperaturze 2 h, po czym z tą samą prędkością nagrzewa do temperatury 1573 K, wytrzymuje w niej 3 h i chłodzi wraz z piecem do temperatury pokojowej. Otrzymany spiek umieszcza się w piecu wodorowym, nagrzanym do temperatury 1693 K i przepuszcza przez piec przez 5h. Spieczoną kształtkę przekuwa się młotem w temperaturze 1173K, a następnie obrabia mechanicznie na żądany kształt i wymiary.

Przykład II. Odważa się 90% wag. elektrolitycznego proszku Ni i 10% wag. elektrolitycznego proszku Fe i miesza się w mieszalniku przez 8 h. Wymieszanym proszkiem zasypuje się formę, wykonaną z blachy molibdenowej, ubija proszek ręcznie ubijakiem, przykrywa pokrywą molibdenową i umieszcza w piecu próżniowym. Po uzyskaniu w komorze pieca próżni 5.10^-4 hPa nagrzewa wsad z prędkością 15 K/min do temperatury 1100 K, wytrzymuje w tej temperaturze 4 h, następnie z tą samą prędkością nagrzewa do temperatury 1523 K i wytrzymuje w niej 3h, a następnie chłodzi wraz z piecem. Otrzymany spiek przepuszcza się przez piec wodorowy w temperaturze 1573 K przez 3 h, a następnie przekuwa w temperaturze 1073 K i poddaje obróbce mechanicznej na żądany kształt i wymiary.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania tarcz do napylania ze stopów na osnowie Ni, znamienny tym, że proszek Ni miesza się z proszkiem dodatku stopowego, korzystnie Fe, Cu lub Cr, po czym zasypuje luźno do form z materiału nie reagującego z materiałem proszków i o temperaturze mięknienia wyższej od najniżej topliwego składnika proszków i ubija mechanicznie lub zagęszcza wibracyjnie, następnie formy z proszkiem umieszcza się w próżniowym piecu grzewczym, odpompowuje komorę pieca do próżni 5.10”⁴ - 5.10^_5hPa i nagrzewa wsad z prędkością 5 - 15K/min do temperatury 1050 -1100 K, utrzymując w niej 2 - 4 h, po czym z prędkością w tych samych granicach nagrzewa do temperatury 1523 - 1573 K, utrzymując w niej 2-3h, a następnie chłodzi wraz z piecem do temperatury pokojowej, po czym tak otrzymane spieki nagrzewa się w atmosferze wodoru w temperaturze 1573 - 1693 K w ciągu 3 - 5 h, a następnie poddaje obróbce plastycznej w temperaturze 1173 - 1373 K oraz obróbce mechanicznej.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę proszków zasypuje się do form z grafitu pokrytego materiałem ceramicznym, z materiału ceramicznego, molibdenu lub wolframu.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że formę po ubiciu lub zagęszczeniu zawartego w niej proszku przykrywa się pokrywą z materiału nie reagującego z materiałem proszków i o temperaturze mięknienia wyższej od najniżej topliwego składnika proszków.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodatek stopowy w mieszaninie proszków stosuje się w ilości do 50% wag. w stosunku do całości mieszaniny.