Жаропрочный сплав на основе моноалюминида никеля

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к жаропрочным сплавам на основе моноалюминида никеля. Целью изобретения является повышение прочности сплава. Сплав содержит окись алюминия дисперсностью менее 1 мкм, а моноалюминид никеля содержит 23,5 - 31,5 мас.% алюминия, при этом содержание окиси алюминия в сплаве составляет 3,5 - 15,0 мас.%. Прочность сплава при изгибе увеличивается в 4 раза, а прочность при растяжении при 20 - 1000^oС - в 1,5 - 2 раза. 1 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к жаропрочным сплавам на основе моноалюминида никеля. Целью изобретения является повышение прочности сплава. Предложенный жаропрочный сплав на основе моноалюминида никеля содержит окись алюминия дисперсностью менее 1 мкм, а моноалюминид никеля содержит 23,5-31,5 мас.% алюминия при следующем соотношении компонентов сплава, мас%: Окись алюминия - 3,5-15,0 Моноалюминид никеля - Остальное Пример. Для приготовления предложенного сплава состава NiAl (24% Al) + 15% Al₂O₃ в количестве 5 кг берут 2 кг порошка никеля ПНЭ 1-3 (ГОСТ 9722-79), 0,75 кг порошка окиси алюминия марки 24А (ОСТ 2-115-71) дисперсностью менее 1 мкм и 2,25 кг приготовленного порошка никель-алюминиевой лигатуры, содержащей 45% Al по массе. Никель-алюминиевую лигатуру готовят следующем образом. 1,013 кг алюминия А-99 (ГОСТ 5.1405-72) и 1,237 кг никеля (ГОСТ 849-70) переплавляют в вакуумно-индукционной печи, полученный слиток дробят и измельчают в шаровой мельнице, порошок просеивают через сито с размером ячейки 125 мкм. Исходные порошки смешивают в высокоэнергетическом смесителе в течение 30 ч. В результате механического легирования формируется сплав никеля с алюминием, смешанный с частицами окиси алюминия. Полученную смесь помещают в стальную обойму, заваривают и экструдируют с вытяжкой 17 при 1100^oC. После экструзии стальную обойму удаляют и полученные прутки отжигают в вакууме при 1350^oC в течение 1 ч. Из полученных прутков изготавливают образцы для испытаний на растяжение по ГОСТ 14-97-61 и на изгиб по ГОСТ 2055-43. Рентгеновские исследования, проводимые на дифрактометре ДРОН-3, показали, что приготовленный материал состоит из интерметаллоидной фазы NiAl и окиси алюминия Al₂O₃. С помощью микроскопических исследований на электронном микроскопе ЭМВ-100БР установлено, что размер частиц окиси алюминия в сплаве не превышает 1 мкм. В таблице приведены составы предложенного жапрочного сплава на основе моноалюминида никеля, составы, выходящие за заявленные пределы содержания компонентов, и свойства описываемого сплава в сопоставлении со свойствами известного сплава. Как следует из приведенных в таблице данных, предложенный сплав на основе моноалюминида никеля (составы 1-3) обладает в сравнении с известным сплавом (состав 8) более высокой прочностью. При содержании компонентов за заявленными пределами (составы 4-7) прочность сплава снижается.

Формула изобретения

Жаропрочный сплав на основе моноалюминида никеля, содержащий окись алюминия дисперсностью менее 1 мкм, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, моноалюминид никеля содержит 23,5 - 31,5 мас.% алюминия при следующем соотношении компонентов сплава, мас.%: Окись алюминия - 3,5 - 15,0 Моноалюминид никеля - Остальноеч

РИСУНКИ

Рисунок 1