Способ получения конструкционного материала

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу получения демпфирующего конструкционного материала. Целью изобретения является повышение демпфирующей способности при сохранении высокой механической прочности. Способ предусматривает получение однофазного интерметаллида и никелида титана сплавлением никеля и титана, диспергирование расплава, спекание при температуре (0,2 - 0,9) Т.пл. при давлении 1 - 10 ГПа. Получают высокопрочный пористый (пористость 5 - 40%) материал с высокой демпфирующей способностью. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л В 22 F 3/14, 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4468259/02 (22) 29.07,88 (46) 30.07.91, Бюл. ¹ 28 (71) Институт сверхтвердых материалов АН

УССР и Институт металлофизики АН УССР (72) А,Д.Шевченко, А,А.Шульженко и

А,Н,Соколов (53) 621.762.55(088.8) (56) Кауфман Л. и др, Эффект памяти формы в сплавах, M,: Металлургия, 1979, с, 448—

455.

Р, Ж. Металургия, 1983, реферат IOE375. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу получения конструкционного, материала никель-титан.

Целью изобретения является повышение демпфирующей способности при сохранении высокой механической прочности.

Способ осуществляют следующим образом.

Навеску титана в количестве 450 г и никеля в количестве 500 г, что обеспечивает эквиатомное соотношение между компонентами, помещают в алундовый тигель, который вводят в вакуумную индукционную печь. Плавку ведут при температуре 1513 К в вакууме. Полученный расплав диспергируют распылением водой. Далее навеску порошка диспергированного сплава в количестве 5 г помещают в ячейку высокого давления типа

"чечевица", которую помещают в аппарат высокого давления типа "наковальня с углублением" и подвергают воздействию высокого давления 1-410 ГПа и температуры (02 0,9) Тпд в течение 300 с.

1666273 А1 (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу получения демпфирующего конструкционного материала. Целью изобретения является повышение демпфирующей способности при сохранении высокой механической прочности. Способ предусматривает получение однофазного интерметаллидэ и никелида титана сплавле- нием никеля и титана, диспергирование расплава, спекание при температуре (0,2—

0,9) Т,пл. при давлении 1 — 10 ГПа. Получают высокопрочный пористый (пористость 5—

400ь) материал с высокой демпфирующей способностью. 1 табл.

Помимо распыления диспергирование сплава можно осуществлять и другими ме-. тодами, например механическим дроблением.

Время спекания под давлением определяется временем, необходимым для консолидации спекаемых частиц и обеспечения необходимых физико-механических свойств изготавливаемого материала.

Снижение температуры спекания повышает пористость изготавливаемого материала, однако при этом снижается его конструкционная прочность, что затрудняет использовать указанный материал в устройствах и конструкциях. Аналогичная зависимость наблюдается и при уменьшении давления.

У спеченного материала методом ртутной порометрии определяем пористость с помощью резонансного метода, определяем логарифмический декремент затухания, который связан с демпфирующей способностью следующим соотношением: к0 =д, 1666273

Пр««-(Сплав Состав сплава, мс«« ат.2

Предел прочности при сна тип оск, 1(Па

Пористость спечен ного

Температура спек

Логарифич ее ий матери ала, Х екре ент сть„

1 атуаиия

I8ОО

14,0 2,2 0,7! Ч -41 50Ni, 5OA . 973(0„5Тп„) Спекание в твердофаэной ячейке вмсокого давления типа чечевица

3,0

Ni- Ti 5OTil 5ONi 373(0,5BT„„) 24ОО

2,9

17,5

9,1

2,5

Спекание в твердофааной ячейке вмсокого давления типа

"чечевица диспергированного однофааного сплава <,sNi aa c термоупругнм мартенситом

3,0

3,0

1000 То ве

2424

1500

40,0

3 ° О

0,32

3,0

0,31

313(0, 2Тел )

1363(0«9Т«а)

984(0 ° 65T«l««, )

984(0«65.Т«а) 9,42

3 Ni-Ti 50Ni, 50 Ti

5,4

ll lt

1,00

ll е

9,42

38iO

1еО

280 Спекание в твердофааной ячейке вмсокога давления типа еТоронд" диспер-. гированного однофааного сплава Ti«4«Ni««g с териоупругнн нартенснгом

5,0

«

50 50

0,97

10,0

850 Горячее прессование смеси перонное в вакууме при 1050 С при давлении 20,0 ППа в течение 60 мнв

7 П(-т CHOCK IIO . 1323(0«88.Т„„) ровков Ti и Ni

0,003 0>001, Составитель В, Нарва

Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Редактор Е. Зубйетова

Заказ 2485 Тираж 515 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где д — логарифмический декремент затухания, В данном примере эти величины составили соответственна д = 9,1; Q = 2,9, Свойства материала приведены в таблице.

1-необходимость спекания диспергированного однофазного сплава Т1о,5 Nip,ь с термоупругими мартенситом в твердофазной ячейке высокого давления обусловлена созданием в материале стермоупругим мартенситом нужной пористости при достаточно высокой прочности. Спекание в твердофазной ячейке высокого давления дает возможность получить необходимую пористость и конструкционную прочность. Создание необходимой пористости в однофазном материале стермоупругим мартенситом приводит к получению материала с повышенной демпфирующей способностью.

Таким образом, повышенная демпфирующая способность обеспечивает перемещением межфазных границ доменов термоупругого мартснсита, которое облегчается наличием в мартенсите пор, образующихся в нем при спекании в твердофазной ячейке высокого давления диспергированного однофазного сплава Tip,5Nlp,5.Ïðè этом спекание в твердофазовой камере высокого давления при достаточно высоком давлении 1 — 10 ГПа спо5 собствует сокращению времени спекания.

Как следует из данных таблицы, применение известного способа обеспечивает получение конструкционного материала с высокой демпфирующей способностью и механиче10 ской прочностью.

Формула изобретения

Способ получения конструкционного материала никель-титан, включающий подготовку исходных компонентов, спекание под

15 давлением, отл ич а ю щи йс я тем, что,с целью повышения демпфирующей способности при сокращении высокой механической прочности, подготовку исходных компонентов осуществляют их сплавлением с получением

20 однофазного интерметаллида — никелида титана с последующим диспергированием, а спекание осуществляют под давлением 1—

10 ГПа,