Способ получения покрытий из порошковых материалов

 

Сущность изобретения: способ получения покрытий из порошковых материалов включает приготовление смеси порошков из термореагирующих материалов, нанесение смеси на основу и взрывное прессование. Новым в способе является предварительное прессование термореагирующей смеси, нанесение полученной прессовки на пористую основу и нагрев заготовки перед взрывным прессованием до температуры начала инициирования синтеза по объему заготовки с последующей выдержкой до достижения максимальной температуры синтеза. 2 табл., 1 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

{я)э В 22 Г 7/02

ГОСУДАРСТВЕН-ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4953968/02 (22) 14.06,91 (46) 15.06.93. Бюл. t4 22 (71) Республиканский инженерно-технический центр порошковой металлургии (72) B.Н.Анциферов, А.М.Шмаков и С.А.Мазеий (73) Республиканский инженерно-технический центр порошковой металлургии (56) Физика и химия, 1981, Nl 4. с.86.

Экспресс-информация о работах НИИ и

КБ отрасли. М., ЧИНТИ, Химнефтемаш, 1983, серия ХМ-9, N 4, с.3-11. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ flOKPblTNA ИЗ

ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к порошковой металлургии, а в частности к способам нанесения покрытий иэ материалов, полученных в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (CBC) с использованием энергии взрыва, и может быть использовано при нанесении защитных покрытий на порошковые материалы конструкционного назначения.

Предлагаемый способ обеспечивает увеличение толщины и прочности покрытий, а также дает воэможность получить покрытия с заданным составом и твердостью.

Предлагаемый способ получения поKpblTMA иэ oopolUKQBblx материалов, включающий приготовление смеси llopolllKoo из термореагирующих материалов, нанесение смеси на основу и взрывное прессование полученной заготовки, отличается тем, что перед нанесением на основу термореагирующую смесь прессуют, нанесение осуществляют на пористую основу, а перед взрывным прессованием заготовку нагревают до температуры начала инициирования

„„5U„„1822386 АЗ (57) Сущность изобретения: способ получения покрытий иэ порошковых материалов включает приготовление смеси порошков из термореагирующих материалов, нанесение смеси на основу и взрывное прессование.

Новым в способе является предварительное прессование термореагирующей смеси, нанесение полученной прессовки на пористую основу и нагрев заготовки перед взрывным прессованием до температуры начала инициирования синтеза по объему заготовки с последующей выдержкой до достижения максимальной температуры синтеза, 2 табл„1 ил. синтеза по всему объему заготовки и выдерживают до достижения максимальной температуры синтеза.

На чертеже изображена общая схема матрицы, применяемой для реализации 00 данного способа. ЬЭ

Внутри стальной матрицы 1 размещают (С 1 основу 2 с прессовкой 3. Матрица 1 окруже- () на диэлектрическим слоем 4 и обвита нихро- Ор мовой проволокой 5, сверху установлена крышка-ударник 6, которая прикреплена прижимными винтами 7 и покрыта теплоизоляционным слоем 8. На теплоизоляционном слое 8 укреплен бумажный стакан 9, в (h) вершине которого установлен детонатор 10., Внутри стакана 9 размещено взрывчатое вещество (В В).

Способ может быть осуществлен следующим образом.

Первоначально приготавливают прессовку иэ материала основы с последующим спвквиием до пористости не ниже 10-20, Полученную основу подвергают пескоструйной обработке и обезжириванию, 1822386

Таблица l

400 мкм, Порошки термореагирующих материалов смешивают, например, в смесителе со смещенной осью в течение 4-8 ч в среде спирта. В качестве термореагирующих материалов могут быть использованы медь, алюминий, никель, титан, смеси железоалюминий, алюминий — титан и др. Смешанные порошки сушат и прессуют, например, на гидравлическом прессе для получения образца пористостью 30-50 . В стальную матрицу 1 помещают подготовленную основу 2, на которую укладывают прессовку 3 из термореагирующих материалов. Матрицу закрывают стальной, крышкой-ударником 6, покрывают теплоизоляционным слоем 8, на котором располагают заряд ВВ. Теплоизоляционный слой 8 предотвращает воспламенение

ВВ от нагрева. Подготовленную матрицу нагревают путем пропускания электрического тока через намотанную на нее спираль до температуры, обеспечивающей инициирование синтеза по всему обьему системы.

Значение температуры для конкретной смеси термореагирующих материалов определяют экспериментально или по справочным данным. Для того, чтобы синтез проходил по всему объему системы необходимо нагрев осуществлять равномерно. Использование матрицы с злектропечью позволяет проводить контролируемый нагрев системы покрытие-основа.

Нагретую систему выдерживают до достижения максимальной температуры синтеза и производят инициирование заряда

ВВ (подрыв).

Для конкретизации вышеизложенного приводим конкретный пример реализации заявляемого способа.

Пример. Иэ смеси порошков никеля марки ПНК-1 и алюминия марки ПА-4 готовили прессовки пористостью 30 . В качестве основы использовали порошковый материал СП-90. Для определения оптимального значения пористости порошковые основы брали с пористостью от 3 до 15 $, Основу с размещенной на ней прессовкой нагревали до температуры начала реакции

Т-590 С. Дальнейшее повышение температуры происходило зэ счет самораспространяющегося синтеза до максимального значения температуры синтеза Трах

-1050 С.

Взрывное прессование производили при различных временах выдержки, т,е. временных интервалах От начала синтеза до момента подрыва, Время выдержки варьировали от 0 с до 90 с.

Условия проведения и результаты конкретных испытаний исследуемой системы приведены в табл.1.

15 Иэ табл.1 следует, что с ростом пористости основы глубина диффузионного взаимодействия возрастает, что свиде1ельствует об увеличении прочности сцепления покрытия с Основной, 20 Изменение физических характеристик в зависимости от времени выдержки предста вл е н ы в табл.2.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет увеличить толщину покрытия, что обеспечивает воэможность последующей механической размерной обработки, интенсифицировать диффузионные процессы в зоне контах, га покрытие-основа, способств гющие увели30 чению прочности сцилле::я -с рыт:я or новой, получить покрытие заданнОго сос1аеа и твердо..—;и.

Формула изобретения

35 Способ получения покрълкй иэ порошковых материалов, включающий приготоаЛЕНИЕ СМЕСИ ПОРОШКОВ ИЭ

1ермореагирующих материалов, нанесение ее на основу и взрывное прессование, О т л и40 ч а ю шийся тем, что перед нанесением термореагирующую смесь прессуют, нанесение осуществляют на пОристую основу, а перед взрывным прессованием заготовку нагревают до температуры начала инициирования синтеза по всему объему заготовки и выдерживают до достижения максимальной температуры синтеза, 1822386

Таблица2

Составитель А.Шмаков

Техред М.Моргентал Корректор М,Петрова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2117 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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