SU1491615A1 - Способ получени порошкового сплава на основе нитрида алюмини дл покрытий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области порошковой металлургии ,в частности, к способу получени  порошкового сплава на основе нитрида алюмини , используемого дл  газотермического напылени  покрытий. Целью изобретени   вл етс  повышение прочности сцеплени  и твердости покрытий. Поставленна  цель достигаетс  тем, что порошковый сплав получают кальцийгидридным восстановлением, в процессе восстановлени  ввод т никель в количестве 10-30 мас.%, а азотирование провод т в три стадии при 870-930, 1140-1200 и 1320-1380°С. Способ позвол ет повысить выход порошка фракции 20-100 мкм и за счет этого повысить твердость и прочность сцеплени  покрытий с основой в 1,5-2 раза. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к способу получени  порошкового сплава на основе нитрида алюмини , используемого дл  газотермического напылени  покрытий.

Целью изобретени   вл етс  повышение прочности сцеплени  и твердости покрытий.

Способ получени  порошкового сплава на основе нитрида алюмини  аклю- чаетс  в получении порошка на основе металлида титана-алюмини  методом кальцийгидридного восстановлени  с введением при восстановлении никел  в количестве 10-30 мас.% и азотировании в три стадии: нагрев в атмосфере азота до 870-930 С с выдержкой в течение 1 ч, нагрев до 1140-1200 С со скоростью 2-3 град/мин с выдержкой в течение 1 ч и нагрев до 1320-1380°С со скоростью 0,5-1,5 град/мин с выдержкой в течение 1 ч.

Пример. Получают сплав, содержащий мас.%: Ni 20; TiN 27,6; AlN - остальное.

В качестве исходных порошков берут технически чистые оксиды титана . и алюмини , никель карбонильный дисперсностью менее 100 мкм. Смешивают их в шаровой мельнице в течение 2 ч при следующем соотношении по весу:

О) СП

314

АЦО., : Ni : Call 0,14:0,26: :О,05:О,55. Гидрид кальци  берут с избытком 20% сверх теоретически необходимого количества дл  вое ста- новлени  TiOc и определ ют экспериментально дл  более полного протекани  процесса восстановлени . Полученную однородную смесь загружают в контейнер из жаропрочной стали, герметично закрывают контейнер крышкой , имеюшей патрубок дл  выхода водорода, и провод т нагрев контейнера в шахтных газовых печах. Смесь нагревают от 300 до 1150 С в течение 4,5 ч. После окончани  вьщелени  водорода в контейнер подают технически чистьм аргон. Гомогенизирующую вьщержку при 1150 С провод т в течение 16,5 ч в атмосфере аргона при из быточном давлении 50-300 гПа. Продукты охлаждают в контейнере до комнатной температуры, выгружают, дроб т в молотковой дробилке до кусков 50- 100 мм и обрабатывают водой при 50-90°С. При этом окись кальци  и остаточный кальций, реагиру  с водой переход т в гидроокись кальци . В дальнейшем гидроокись кальци  отде- т ют от порошка тройного металлида I i-Al-Ni обработкой в растворе сол ной кислоты при рИ раствора 4-5 в аппаратах выщелачивани . Затем порошок металлида промывают водой на центрифуге. Влажный порошок сушат в вакуум-суцшльном шкафу при . После рассева выход фракции 20-100 мкм составил 80%. Затем провод т стадию азотировани . Полученный порошок посыпают на тарели слоем не более 15-20 мм дл  лучшей газопроницаемости , устанавливают тарели в герметичный контейнер с крышкой, в которой имеетс  патрубок дл  подачи азота, и предвод т нагрев порошка в атмосфе- ре азота в шахтных газовых печах. Дл  азотировани  используют азот с содержанием кислорода 0,002%. Давление азота поддерживают в пределах 100-300 гПа дл  предотвращени  окислени . Режим азотировани  ведут в три стадии: нагрев в атмосфере азота до за 2 ч и выдержка при зтой температуре 1 ч, нагрев со скоростью 2,5 град/мин до 1170°С и вы- держка 1 ч, нагрев со скоростью 1 град/мин до и вьщержка 1 ч. Охлаждают порошок в атмосфере азота

5

до комнатной температуры. После рассева грансостав порошка не измен етс . Степень азотировани  порошка составл ет 99%. Химический состав порошка соответствует следующему содержанию компонентов, мас.%: Ni 20,0; TiN 27,6; примеси-не более 0,5; A1N- остальное.

В таблице приведены примеры осуществлени  предлагаемого способа порошкового сплава на основе нитрида алюмини  на граничные и промежуточные значени  параметров, а также параметров , выход щих за предлагаемые пределы , и свойства полученных покрытий по сравнению со свойствами покрытий из порошкового сплава, полученного известным способом.

Как следует из приведенных в таблице данных, предлагаемый способ получени  порошкового сплава на основе нитрида алюмини  (примеры 1-3) по сравнению с известным способом (пример 6) обеспечивает повышение прочности сцеплени  и твердости покрытий. При осуществлении способа за предлагаемыми параметрами (примеры 4 и 5) прочность сцеплени  и тве-рдость покрытий снижаютс . Прочность сцеплени  и твердость покрытий повышаютс  за счет более высокого выхода порошка фракции .20-100 мкм, наиболее приемлемой дл  получени  покрытий методом газотермического напылени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  порошкового сплава на основе нитрида алюмини  дл  покрытий , включающий получение порошка на основе металлида титана-алюмини  и его азотирование, отличающийс  тем, что, с целью повышени  прочности сцеплени  и твердости покрытий, получение порошка на основе металлида титана-алюмини  осуществл ют кальцийгидридным восстановлением с введением при восстановлении никел  в количестве 10-30 мас.%, а азотирование осуществл ют в три стадии: нагрев в атмосфере азота до 870-930°С с выдержкой в течение часа , нагрев до 1140-1200 С со скоростью 2-3 град/мин с выдержкой в течение часа и нагрев до 1320-1ЗбО С со скоростью 0,5-1,5 град/мин с выдержкой в течение часа.