PL65379B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 15.VII.1972 65379 KI. 31b3, 1/00 MKP B22£ 1/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Aleksander Cyunczyk, Wladyslaw Rutkowski, Wit Zólkowski Wlasciciel patentu: Instytut Metali Niezelaznych, Gliwice (Polska) Sposób wytwarzania metali i stopów dyspersyjnie umocnionych Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania metali i stopów dyspersyjnie umocnionych. Metale i stopy umocnione dyspersyjnie faza tlenkowa wy¬ twarza sie technika metalurgii proszków obejmu¬ jaca wprowadzanie nierozpuszczalnej fazy dyspe¬ rsyjnej do metalicznej osnowy bedacej w postaci proszku, prasowanie proszków, spiekanie wypra- sek oraz przeróbke plastyczna spieków.Tlenkowa faza dyspersyjna, która wprowadza sie do metali i stopów w celu nadania im wysokiej zarowytrzymalosci, spelnia swa role tylko wtedy, jesli zapewniony zostanie wysoki stopien rozdrob¬ nienia wtracen i ich równomierny rozklad w ca¬ lej objetosci metalu. O wielkosci wtracen i ich rozlozeniu decyduje sposób wprowadzania fazy dyspersyjnej do metalicznej osnowy. Dotychczas najczesciej stosowane ,sa dwa sposoby wprowadza¬ nia dyspersji tlenku glinu do metali i stopów, a mianowicie przez mechaniczne mieszanie prosz¬ ków metalu osnowy i tlenku glinu oraz na drodze utleniania wewnetrznego proszków stopowych.Sposób mechanicznego mieszania wymaga stoso¬ wania jako materialów wyjsciowych niezwykle drobnych proszków. Ponadto od proszku tlenku glinu wymaga sie, aby wystepowal w postaci alo- tropowej „a".Wada tego sposobu jest skomplikowany proces wytwarzania bardzo drobnych proszków metali i tlenku glinu ich piroforycznosc oraz trudnosci w uzyskaniu dokladnego wymieszania skladników. 20 30 W sposobie utleniania wewnetrznego stosuje sie jako material wyjsciowy proszek stopowy metal osnowy —- aluminium, który wytwarza sie przez rozpylanie cieklych stopów lub ich rozdrabnianie mechaniczne w stanie stalym. Utlenianie wew- netrze polega na wyzarzaniu proszku stopowego w atmosferze utleniajacej. Podczas tego procesu tlen dyfunduje w glab czastek proszku, utlenia alu¬ minium do tlenku glinu, który wydziela sie w po¬ staci bardzo drobnych wtracen.Sposób utleniania wewnetrznego zapewnia naj¬ bardziej równomierny rozklad i najdrobniejsze wtracenia tlenku glinu, lecz tylko pod warunkiem stosowania drobnoziarnistych proszków stopowych, przy czym zawartosc aluminium w proszku stopo¬ wym nie moze przekraczac kilku procent ciezaro¬ wych, gdyz przy wysokiej zawartosci aluminium otrzymuje sie zamiast wtracen dyspersyjnych ciagla powloke tlenku glinu. Inna wada tego sposobu jest skomplikowana i dlugotrwala obróbka termiczna proszku stopowego.Celem wynalazku jest usuniecie wyzej wymienio¬ nych wad obu metod wprowadzania dyspersji do metalicznej osnowy i opracowanie sposobu, za pomoca którego mozliwe jest wytwarzanie dysper¬ syjnie umocowanych metali i stopów o wysokiej stabilnosci termicznej bez koniecznosci stosowania specjalnych proszków stopowych lub niezwykle drobnych proszków metali i tlenku glinu.Materialami wyjsciowymi sa latwo dostepne pro- 653793 65379 4 szki metali osnowy i zgodnie z wytyczonym zada¬ niem, sposób wytwarzania metali i stopów dys¬ persyjnie umocnionych wedlug wynalazku polega na obróbce termicznej w atmosferze wodorowej wymieszanych i sprasowanych proszków metali os¬ nowy i aluminium, przy czym stosuje sie tempera¬ ture powyzej 700°C, lecz ponizej temperatury top¬ nienia osnowy. Osnowa moze byc czysty metal lub stop. Zawartosc tlenu w proszkach osnowy powin¬ na wynosic od 0,5 do 2% ciezarowych, a ilosc do¬ danego do mieszanki proszku aluminium do 2 %.Podczas obróbki termicznej wyprasek nastepuje utlenienie znajdujacego sie w stanie cieklym alu¬ minium, tlenem zawartym w proszkach osnowy.Proces wprowadzania fazy dyspersyjnej jest tu¬ taj polaczony ze spiekaniem wyprasek. Przez od¬ powiedni dobór stopnia utlenienia proszków osno¬ wy mozna regulowac ilosc tworzacego sie w spieku tlenku glinu. Nadmiar nieutlenionego aluminium przechodzi do roztworu stalego.Sposób wedlug wynalazku jest szczególowo wy¬ jasniony na ponizszym przykladzie.Proszek miedzi elektrolitycznej o wielkosci ziarn ponizej 75 mikronów utleniony powierzchniowo, o zawartosci tlenu 0,6% ciezarowych miesza sie z dodatkiem 1,15% ciezarowych platkowego proszku aluminium. Wyzej podany stopien utlenienia, pro¬ szek miedzi posiada juz zwykle w stanie dostar¬ czonym przez wytwórce, lub osiaga sie przez kilku¬ minutowe wyzarzanie proszku w powietrzu w tem¬ peraturze 250°C. Mieszanine prasuje sie w matrycy pod cisnieniem od 2 do 4 ton na centymetr kwa¬ dratowy, po czym wypraski spieka sie w atmosferze 5 wodoru przy temperaturze 1000°C w czasie 2 godzin. Spieki wyciska sie na goraco w tempera¬ turze 800°C.Wytworzony w ten sposób stop zawiera okolo 1% objetosciowo tlenku glinu i okolo 0,8% ciezarowo 10 aluminium rozpuszczonego w miedzi. Cechuje sie on dobra stabilnoscia wlasnosci wytrzymaloscio¬ wych az do temperatury 1000°C. Niewielka ilosc aluminium rozpuszczonego w miedzi zapewnia jej dokladne odtlenienie i jest szczególnie wskazana w 15 wyrobach przeznaczonych do pracy przy podwyz¬ szonych temperaturach w atmosferze wodoru, po¬ niewaz zapobiega zjawisku kruchosci wodorowej. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 20 Sposób wytwarzania metali i stopów dysper¬ syjnie umocnionych tlenkiem glinu znamienny tym, ze proszki metali osnowy o zawartosci tlenu od 0,5 do 2% ciezarowych wymieszane i sprasowa- 25 ne z proszkiem aluminium, w ilosci do 2Vo cieza¬ rowych, poddaje sie przed przeróbka plastyczna obróbce termicznej polegajacej na wyzarzaniu w atmosferze wodoru przy temperaturze powyzej 700°C a ponizej temperatury topnienia osnowy. W.D.Kart. C/403/72, A4, 205 + 15 Cena zl 10,— PL PL