SU1375671A1 - Способ получени порошкового керамико-металлического материала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к способам получени  керамико-металлическо- го материалао С целью повышени  прочности материала, преимущественно оксид алюмини  - железо, в качестве соединений металлов используют продукт переработки нефелина, который восстанавливают при 800-1100 С водородом , прессуют и спекают при 1550-1700°С. Способ позвол ет изготовить керамико-металлический материал прочностью 280-310 МПа при пористости 1-2% 1 табл. с

Description

00

СП

о

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к способам получени  керамико-метаплическо- го материала, который может быть использован в инструментальной промышленности и в машиностроении.

Целью изобретени   вл етс  повышение прочности материала.

Использование в качестве исходного материала смешанных оксидов алю- jfflHHH и железа позвол ет получить распределение металлического железа в керамической алюмооксидной матрице на молекул рном уровне, что подтверждено результатами локального рентгеноспектрального анализа Проведение процесса восстановлени  при температурах ниже 800°С не обеспечивает полного восстановлени  желе- за что подтверждаетс  магнитными

измерени ми и данными химического анализа. Проведение процесса восстановлени  и компактировани  при температурах выше ПОО°С в принципе воз MOJKHOj но нецелесообразно, так как полное восстановление железа достигаетс  в указанном интервале температур При температурах выше 1100°С наблюдаетс  выгорание графитовых и стальных пресс-форм под воздействием водорода, а также деформаци  стальных пуансонов вследствие прилагаемой к ним нагрузки. Совмещение процессов восстановлени  и компактирова ни  позвол ет интенсифицировать процесс соединени  частичек порошка вследствие образовани  свободных химических св зей в процессе восстановлени  Спекание при температурах ниже 1550°С не обеспечивает получени  плотного материала. При температурах спекани  вьш1е происходит интенсивна  рекристаллизаци  АЦО - матрицы, сопровождаклца с  ухудшением механических свойств

Способ осуществл ют следующим образом

В пресс-форму дл  гор чего прессовани  помещают исходный порошковый материал, представл ииций собой смешанный оксид алюмини  и железа. Производ т нагрев засыпки до 800-1100 С

25

30

35 40

375671 ,2

в среде инертного газа (аргона) По достижении температуры меньше на 100°С заданной- осуществл ют подачу г в камеру, через нижний пуансон, водорода . Продувку водородом провод т в течение заданного времени, после чего осуществл ют прессование, не прекраща  подачу водорода. После to завершени  процесса прессовани  полученную заготовку охлаждают в среде инертного газа до комнатной температуры , в цел х избежани  окислени  образцов. Затем производ т ее 15 спекание при 1550-1700°С, например, в вакуумной печи типа СШВЛ,

В качестве исходного материала используют порошок состава, мас,%:

Al,0j76,42

20 ,58

SiO,0,72

,19

KjO0,044

П.ПеП,17,

 вл кицийс  продуктом азотнокислой переработки нефелина и представл ющий собой мономинеральный продукт. Порошок помещают в графитовые или стальные пресс-форьы в количестве 1,5-2 г. Пресс-форму с порошком размещают в муфельной печи гор чего прессовани , продувают аргоном, и в атмосфере Аг провод т нагрев до 700-1150 С За до заданной температуры прекращают подачу Аг и подают Нг, По достижении заданной температуры производ т выдержку и осуществл ют прессование под давле нием 6 кг/мм в течение 40 мин, за45

50

в течение тем осуществл ют вакуумное спекание при 1500-1750°С Полученные образцы в форме цилиндров 4-7 мм и диаметром 5-8 мм подвергают механическим испытани м на диаметральное сжатие с целью определени  прочности материала Измер ют также их пористость методом гидростатического взвешивани . Провод т химический анализ материалов на содержание общего и металлического Fe, а также рентге- носпектральные исследовани  распределени  железа на приборе leol И-ЗА, Результаты исследований приведены в таблице.

Предлагаемый

1

2

3

4

Известный

3 2 3 1

260 280 270 310

250

Провод т также эксперименты по получению керамико-металлическ го материала согласно известному способу.

Согласно приведенным в таблице данным оптимальными температурами

 вл ютс  Т 1100 С. Т с пек

йоггт с п е

1700 с.

Восст

Предлагаемый способ обеспечивает возможность изготовлени  керамико- металлического материала, имеющего прочность при раст жении 280-310 МПа, при пористости 1-2%,35

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  порошкового -ке- рамико-металхшческого материала, преимущественно оксид алюмини  - железо, включагаций восстановление соединений металлов водородом, прессование и спекание, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  прочности материала, в качестве соединений металлов используют продукт переработки нефелина, восстановление провод т при 800-ПОО С, а спекание при 1550-1700°С,