RU2055696C1 - Способ изготовления композиционного материала - Google Patents
Способ изготовления композиционного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2055696C1 RU2055696C1 RU94005203A RU94005203A RU2055696C1 RU 2055696 C1 RU2055696 C1 RU 2055696C1 RU 94005203 A RU94005203 A RU 94005203A RU 94005203 A RU94005203 A RU 94005203A RU 2055696 C1 RU2055696 C1 RU 2055696C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- diamond
- subjecting
- composition material
- thickness
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Способ изготовления композиционного материала относится к порошковой металлургии и может быть использовано для изготовления деталей машин, например форсунок, а также абразивного и лезвийного режущего инструмента. Способ заключается в том, что в порошок алюминия вводят порошок алмаза. Полученную смесь подвергают прессованию и спеканию до получения 3-6 об.% пористости. Затем поверхность изделия подвергают оксидированию методом микродугового оксидирования. В результате достигается высокая твердость и износостойкость поверхности, а также увеличение толщины оксидного слоя до о,5-1,1 мм.
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для изготовления деталей машин, например форсунок, а также абразивного и лезвийного режущего инструмента.
Известен способ изготовления абразивного инструмента с использованием сверхтвердых материалов на металлических связках, в частности на связках из алюминия и его сплавов (Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента. М. Машиностроение, 1975).
Известен способ изготовления изделий из алюминиевых порошков. В порошок алюминия вводят 10-40 мас. порошка циркониевого электрокорунда, полученную смесь подвергают горячему прессованию и оксидированию поверхности заготовки микродуговым методом до получения на изделии оксидной пленки толщиной 0,2-0,3 мм [1]
Данные способы обладают следующими недостатками: во-первых, не прочное закрепление зерен сверхтвердого материала в металлической матрице; во-вторых, небольшая глубина оксидного слоя, в-третьих, существует возможность наволакивания при работе металлической связки на зерна сверхтвердого материала; в-четвертых, недостаточная твердость и износостойкость поверхностного слоя.
Данные способы обладают следующими недостатками: во-первых, не прочное закрепление зерен сверхтвердого материала в металлической матрице; во-вторых, небольшая глубина оксидного слоя, в-третьих, существует возможность наволакивания при работе металлической связки на зерна сверхтвердого материала; в-четвертых, недостаточная твердость и износостойкость поверхностного слоя.
В основу настоящего изобретения была положена задача разработки такого способа изготовления композиционного материала, при котором была бы обеспечена максимальная твердость и износостойкость поверхностного слоя, а также его толщина.
Это достигается тем, что по способу изготовления композиционного материала, включающем горячее прессование и оксидирование поверхности, в алюминиевый порошок вводят 5-60 мас. порошка алмаза и подвергают горячему прессованию до получения пористости 3-6 об.
Добавление в алюминиевый порошок менее 5% масс порошка алмаза обеспечивает лишь незначительное увеличение твердости и износостойкости поверхности по сравнению с известными способами. Увеличение доли порошка алмаза более 60 мас. также нецелесообразно, так как начинает резко уменьшаться прочность сцепления зерен из-за малого количества между ними металлической связки, что может приводить к разрушению изделий даже при небольших нагрузках.
В дальнейшем полученную смесь подвергают горячему прессованию до достижения пористости 3-6 об. Пористость менее 3 об. не позволяет значительно увеличить толщину оксидного слоя при обработке. Увеличения пористости более 6 об. позволяют достичь значительную толщину оксидного слоя, но уменьшает его адгезию к основному материалу и прочность сцепления зерен алмаза.
На следующей стадии изделие подвергают микродуговому оксидированию в течение 3 ч до достижения напряжения 500-800 В и толщины пленки 0,5-1,1 мм.
Такая последовательность операций и соотношение исходных материалов позволяют повысить твердость и износостойкость поверхностного слоя, а также его толщину.
Соотношение порошков алюминия и алмаза подобрано таким образом, чтобы обеспечить максимально возможные твердость и износостойкость оксидного слоя и хорошее сцепление зерен алмаза с металлической связкой.
Последующее оксидирование преобразует алюминий, находящийся на поверхности изделия в его оксид. Так как его объем больше объема алюминия за счет присоединения атомов кислорода, то тем самым осуществляется еще более прочное закрепление зерен алмаза в матрице. Преобразованный слой также исключает возможность наволакивания при работе металлической связки на зерна алмаза, а также на деталь, с которой он имеет контакт, что предотвращает их охватывание и заедание.
Достигнутая пористость при горячем прессовании обеспечивает получение при последующей обработке значительной толщины оксидного слоя, что обеспечивает надежность и долговечность работы изделия.
Способ изготовления композиционного материала включает следующую последовательность операций. Взвешивают на весах требуемое количество порошков алмаза и алюминия. Затем тщательно перемешивают их между собой и добавляют любую из легколетучих жидкостей до достижения требуемой густоты. Смесь прессуют и подвергают горячему спеканию до получения необходимой пористости. При необходимости заготовку дополнительно предпрессовывают. Полученную заготовку помещают в электролитическую ванну и проводят оксидирование поверхности методом МДО (микродугового оксидирования).
П р и м е р. В порошок алюминия вводят 40 мас. порошка алмаза. Полученный состав прессуют и спекают при температуре 500-600оС до достижения пористости 3-6 об. Затем поверхность детали подвергают оксидированию методом МДО в среде щелочного электролита до достижения напряжения 700-800 В и толщина окисной пленки 0,5-1,1 мм. Плотность тока 10 А/дм2. Время выдержки 3 ч.
Объемную пористость контролируют методом гидростатического взвешивания. Твердость пленки и ее толщину измеряют с помощью микротвердометра ПМТ-3 по срезу детали. Износостойкость оценивают отношением величины линейного износа, полученных и известных образцов.
Физико-механические и триботехнические характеристики приведены ниже:
Изобретение найдет свое применение для изготовления деталей машин, а также абразивного и лезвийного режущего инструмента.
Изобретение найдет свое применение для изготовления деталей машин, а также абразивного и лезвийного режущего инструмента.
Claims (1)
- СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, включающий смешивание порошка алюминия с порошком сверхтвердого материала, горячее прессование и оксидирование поверхности, отличающийся тем, что в качестве сверхтвердого материала используют порошок алмаза, смешивают алюминиевый порошок с 5 - 60 мас.% порошка алмаза, а горячее прессование проводят до получения пористости 3 - 6 об.%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94005203A RU2055696C1 (ru) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | Способ изготовления композиционного материала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94005203A RU2055696C1 (ru) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | Способ изготовления композиционного материала |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94005203A RU94005203A (ru) | 1996-01-10 |
RU2055696C1 true RU2055696C1 (ru) | 1996-03-10 |
Family
ID=20152485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94005203A RU2055696C1 (ru) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | Способ изготовления композиционного материала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2055696C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2581956C1 (ru) * | 2014-12-30 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" | Способ нанесения керамического покрытия на алюминий и его сплавы |
RU2693885C1 (ru) * | 2018-11-06 | 2019-07-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Способ получения алмазосодержащего композиционного материала |
-
1994
- 1994-02-14 RU RU94005203A patent/RU2055696C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1577928, кл. B 22F 3/14, 1988. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2581956C1 (ru) * | 2014-12-30 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" | Способ нанесения керамического покрытия на алюминий и его сплавы |
RU2693885C1 (ru) * | 2018-11-06 | 2019-07-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Способ получения алмазосодержащего композиционного материала |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1065020B1 (en) | Metal porous bodies, method for preparation thereof and metallic composite materials using the same | |
EP0534191A1 (en) | Cermets and their production and use | |
JPH055106A (ja) | 合金系焼結体の製法 | |
JPH0726173B2 (ja) | 高靭性サーメット及びその製造方法 | |
US4659548A (en) | Fabrication of metal matrix composite mirror | |
US5077246A (en) | Method for producing composites containing aluminum oxide, aluminum boride and aluminum, and composites resulting therefrom | |
EP1640476B1 (en) | Discharge surface treating electrode, discharge surface treating device and discharge surface treating method | |
JP3324658B2 (ja) | 微細孔を有する焼結合金及びその製造方法 | |
RU2055696C1 (ru) | Способ изготовления композиционного материала | |
KR100276937B1 (ko) | 미세구조가 조절된 탄화붕소/알루미늄서밋의 제조방법 | |
JP4515692B2 (ja) | スパッタリングターゲット | |
JPH05301776A (ja) | 立方晶窒化硼素質焼結体 | |
US3674472A (en) | Method for producing iron base sintered alloys containing copper | |
JPH0273944A (ja) | 耐食性材料 | |
JPH07289566A (ja) | チタン製歯列矯正部品 | |
JP3368178B2 (ja) | 非鉄金属溶湯用複合焼結合金の製造方法 | |
JP3009527B2 (ja) | 耐摩耗性に優れたアルミニウム材およびその製造方法 | |
EP0593591A1 (en) | BORCARBIDE COPPER CERMETS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION. | |
JP4976626B2 (ja) | 焼結合金材料、その製造方法、およびそれらを用いた機械構造部材 | |
JP2627090B2 (ja) | 硼化物セラミックスと金属系構造部材との接合体及び接合方法 | |
WO1991012350A1 (en) | Method for the preparation of articles of composite materials | |
JPH061666A (ja) | 立方晶窒化硼素質焼結体およびその製造方法 | |
KR20000047918A (ko) | 고경도 고강도 소결체 | |
JPH07316686A (ja) | 耐酸化性高比重金属部材およびその製造方法 | |
JPH0772315B2 (ja) | ハロゲンガスに対する耐食性に優れた高耐摩耗合金とその製造方法 |