Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: изобретение относится к области получения композиционных материалов. Сущность изобретения: материал изготавливают последовательными операциями: формования заготовки из порошка хрома, термообработки заготовки при температурах 600 - 1100oC в среде газообразных углеводородов, пропитки полученного после термообработки полуфабриката металлов из группы: медь, серебро, золото или их сплавы. Реализация способа обеспечивает возможность изготовления деталей сложных форм и упрощает технологию за счет снижения температуры отдельных стадий процесса.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2078748
Класс(ы) патента: C04B35/56, B22F3/26
Номер заявки: 94043034/03
Дата подачи заявки: 30.11.1994
Дата публикации: 10.05.1997
Заявитель(и): Акционерное общество закрытого типа "Карбид"; Центральный научно-исследовательский институт материалов
Автор(ы): Гордеев С.К.; Жуков С.Г.; Кобзарь А.М.; Бирюков А.В.; Морозов В.В.; Паутов Д.М.
Патентообладатель(и): Акционерное общество закрытого типа "Карбид"; Центральный научно-исследовательский институт материалов
Описание изобретения: Изобретение относится к области получения композиционных материалов.
Использование ковалентных SiC, B4C и металлоподобных TiC, TaC, WC, Cr3C2 и др. карбидов позволяет придать композиционным материалам с металлической матрицей износостойкость, высокую твердость, повышенные механические свойства [1]
Известен способ получения композиционного материала на основе карбида хрома [2] В качестве металлической составляющей в способе использован никель. Способ состоит в смешении компонентов карбида хрома и никеля в необходимых соотношениях и последующем спекании при высокой температуре ≥1500oC.
Способ имеет следующие недостатки:
невозможность изготовления деталей сложных форм, т.к. процесс спекания сопровождается большой усадкой заготовки;
высокие температуры осуществления процесса усложняют необходимое оборудование.
Наиболее близким техническим решением является способ изготовления высокоогнеупорных материалов с высокой плотностью путем формования заготовки из карбида хрома и углеродсодержащего вещества, термообработки заготовки и ее пропитки расплавом, содержащим 75 99 об.ч. металла из группы: кремний, хром, железо, никель, титан и 1 25 об.ч. металла из группы: алюминий, медь, кобальт, железо, так что, по меньшей мере, один металл взаимодействует с углеродом заготовки с образованием соответствующего карбида [3]
Задачей изобретения является разработка способа получения композиционного материала на основе карбида хрома и металла, обеспечивающего возможность изготовления деталей сложных форм и упрощения технологии получения.
Поставленная задача решена тем, что в качестве металла используют металлы из группы: медь, серебро, золото или их сплавы, которые методом пропитки вводят в предварительно сформованную из порошка хрома и термообработанную в среде газообразных углеводородов при температуре 600 1100oC заготовку.
Сущность технического решения состоит в следующем.
Предварительно сформованная из порошка хрома заготовка, в том числе и любых сложных форм, термообрабатывается в среде газообразных углеводородов при температуре 600 1100oC. На этом этапе в объеме заготовки протекают химические процессы, приводящие к безусадочному преобразованию ее в полуфабрикат из карбида хрома, характеризующийся непрерывным трехмерным каркасом. Размеры и форма полуфабриката полностью совпадают с размером и формой заготовки. Трехмерный каркас полуфабриката заключает в себе открытую пористость, а также придает полуфабрикату достаточную прочность. Эта пористость может быть заполнена путем пропитки ее расплавами: Cu, Ag, Au или их сплавами, при этом ранее заданная форма не изменяется.
Осуществление термообработки при температурах ниже 600oC не обеспечивает преобразование хрома в карбид хрома. Проведение термообработки при температурах выше 1100oC нецелесообразно, т.к. дальнейшее повышение температуры усложняет требуемое оборудование, а следовательно, и технологию получения.
Пример 1. Порошок хрома формуют с применением традиционного временного связующего, например 5% раствора фенолформальдегидной смолы в этиловом спирте, в заготовку конической формы. Заготовку помещают в реактор и термообрабатывают при 600oC в парах бензола в течение времени, необходимого для протекания в ней химических процессов. После извлечения из реактора полуфабрикат помещают в вакуумную печь и пропитывают серебром при температуре, превышающей температуру плавления серебра. Полученная деталь полностью сохранила форму и размеры заготовки. Состав детали карбид хрома 62 об. серебро 38 об.
Пример 2. Порошок хрома формуют на том же временном связующем в заготовку трубы. Заготовку термообрабатывают в реакторе при температуре 1100oC в атмосфере метана. После извлечения из реактора осуществляют пропитку в вакууме сплавом состава: Cu 80 мас. Sn 20 мас. Полученная деталь полностью сохранила форму и размеры заготовки. Состав детали: карбид хрома 73 об. бронза 27 об.
Таким образом, реализация предлагаемого способа обеспечивает следующие преимущества:
возможность изготовления деталей сложных форм за счет того, что металл вводится на последней стадии технологического процесса в полуфабрикат, форма и размеры которого застабилизированы осуществленными при термообработке заготовки химическими процессами и полностью совпадают с формой и размерами исходной заготовки;
обеспечивается снижение температуры процесса на несколько сотен градусов по сравнению с прототипом, что упрощает и требуемое оборудование.
Формула изобретения: Способ получения композиционного материала путем пропитки заготовки из карбида хрома металлом, отличающийся тем, что используют предварительно сформованную из порошка хрома и термообработанную в среде газообразных углеводородов при температуре 600 1100oC заготовку, а пропитку проводят металлами из группы: медь, серебро, золото или их сплавами.