Спосіб одержання жаростійкого сплаву

Реферат: Спосіб одержання жаростійкого сплаву включає осадження гідроксиду ітрію на порошок нікелю з подальшим перемішуванням і просушуванням, змішування порошків нікелю, хрому і алюмінію, пресування і спікання. Перед змішуванням вихідної шихти проводять спільне осадження гідроксиду ітрію та гідроксиду алюмінію на порошок нікелю, який перемішують і просушують з подальшим введенням його у склад вихідної шихти. UA 115259 U (12) UA 115259 U UA 115259 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до металургії жаростійких сплавів, зокрема одержання жаростійких сплавів на основі ніхрому. Відомий спосіб одержання жаростійкого сплаву на основі ніхрому, в якому при одержанні вихідної шихти змішували порошки нікелю, хрому, алюмінію і 0,1-10 мас. % оксиду ітрію [Grisik J.J., Coated Ni-Cr base dispersion-modified alloy article, US Patent 4,029,477, June 14, 1977]. Недоліком цього способу є змішування основних порошків жаростійкого сплаву: нікелю, хрому, алюмінію і доданого окремо у вигляді відносно крупнозернистого порошку оксиду ітрію, що не дає змоги забезпечити приготування гомогенної суміші основних порошків та жарозміцнюючих елементів сплаву. Також відомий спосіб одержання жаростійкого сплаву на основі ніхрому, що включає змішування порошків нікелю, хрому, алюмінію і оксиду ітрію, приготування із цієї суміші NiCrAlY сплаву, з наступним утворенням шарів покриття осадженням із рідкої фази [Stamm W., Product with an anticorrosion protective layer and a method for producing an anticorrosion protective, US Patent 6,610,419, August 26, 2003]. Недоліки способу такі самі, що і у попереднього. За найближчий аналог взято відомий спосіб одержання жаростійкого сплаву на основі ніхрому, що включає осадження гідроксиду ітрію на порошок нікелю з подальшим перемішуванням і просушуванням, змішування порошків нікелю, хрому і алюмінію, пресування і спікання [Скороход В.В., Солнцев В.П., Фролов Г.О., Солнцева Т.О., Потапов О.М, Тихий В.Г., Гусарова І.О., Литвиненко Ю.М., Спосіб одержання жаростійкого сплаву на основі ніхрому, Патент України 108096, 25.03.2015, бюл. № 6, МПК С22С 19/05, B22F 3/16]. Недоліком цього способу є недостатність впливу оксиду ітрію на жаростійкість сплаву ніхрому. В основу корисної моделі "Спосіб одержання жаростійкого сплаву" поставлена задача підвищення жаростійкості сплаву, а також розширення технологічних можливостей методу одержання сплаву. Підвищення жаростійкості сплаву досягнуто за рахунок того, що при одержанні жаростійкого сплаву, що включає осадження гідроксиду ітрію на порошок нікелю з подальшим перемішуванням і просушуванням, змішування порошків нікелю, хрому і алюмінію, пресування і спікання, перед змішуванням вихідної шихти проводять спільне осадження гідроксиду ітрію та гідроксиду алюмінію на порошок нікелю, який перемішують і просушують з подальшим введенням його у склад вихідної шихти. Суть корисної моделі полягає в тому, що введення гідроксиду алюмінію впливає на морфологію зерен ніхрому через утворення зубчастої структури зерна, що сприяє підвищенню жаростійкості сплаву за рахунок додаткового утворення Al2О3 на поверхні ніхрому і розширює технологічні можливості методу одержання сплаву. Приклади приготування сплавів. Приклад 1. Сплав № 1 готували в такій послідовності. Гідроксид ітрію Y(OH)3 (2 мас. % від ваги сплаву) і гідроксид алюмінію Аl(ОН)3 (2 мас. % від ваги сплаву) заливали водою. Потім цю суспензію змішували з порошком карбонільного нікелю (1-20 мкм), 30 хвилин перемішували, виливали суспензію на піддон і сушили протягом 2 годин. Потім протягом 6 годин у ексцентричному змішувачі змішували порошки нікелю з осадженими на ньому гідроксидами ітрію і алюмінію, порошок хрому відновленого (дисперсністю менше 50 мкм), порошок алюмінію 2 (дисперсністю до 70 мкм), пресували заготовки на гідравлічному пресі за тиску до 7 т/см , спікали в інертному середовищі протягом 1 години за температури 1250 °C. Потім робили додаткове пресування до щільності 90 % від суцільного, після чого 2 години спікали в інертному середовищі за температури 1300 °C. Одержаний сплав (мас. %): Ni-16Сr-7Аl-2Y2O3 піддавали прокатуванню послідовно при кімнатній температурі і температурах 770-850 °C до товщини 0,3 мм. Приклад 2. Сплав № 2 готували у такій же послідовності. При цьому використовували водну суспензію Y(OH)3 (2 мас. % від ваги сплаву) і одержали сплав (мас. %): Ni-16Сr-5Аl-2Y2O3, який також піддавали прокатуванню послідовно при кімнатній температурі і температурах 770-850 °C до товщини 0,3 мм. Приклад 3. Сплав № 3 (подібний за складом до сплаву № 1) готували за тією ж технологією, за виключенням того, що використовували чистий порошок карбонільного нікелю і додатково вводили до суміші порошки оксиду ітрію і оксиду алюмінію дисперсністю 0,2-0,5 мкм. 2 На зразках трьох одержаних сплавів визначали жаростійкість (Δ, г/см /цикл - втрата маси за 10 циклів по 20 хвилин при 1200 °C). Результати визначених характеристик сплавів, приготування яких описано у прикладах 1-3, наведено у таблиці. 60 1 UA 115259 U Таблиця Сплав №/властивість 2 Жаростійкість Δ, г/см /цикл 5 10 1 +0,0000031 2 +0,0000037 3 +0,0000116 За результатами випробувань, наведених у таблиці, зроблено висновок, що сплав № 1 має кращу жаростійкість, ніж сплави № 2 і № 3. Введення оксиду алюмінію шляхом утворення його в результаті термічної обробки попередньо осадженого на порошок нікелю гідроксиду алюмінію призвело в кінцевому підсумку до рівномірного розподілу оксиду алюмінію у масиві сплаву та вплинуло на морфологію зерен ніхрому через утворення зубчастої структури зерна ніхрому, що підвищило його жаростійкість. Операція впровадження у жаростійкий сплав оксиду алюмінію через осадження гідроксиду алюмінію на порошок нікелю розширила технологічні можливості методу одержання сплаву. Спосіб може бути використано для одержання жаростійких сплавів методами порошкової металургії з метою використання їх як хіміко-термічних та механо-термічних захисних покриттів космічних апаратів багаторазового використання. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб одержання жаростійкого сплаву, що включає осадження гідроксиду ітрію на порошок нікелю з подальшим перемішуванням і просушуванням, змішування порошків нікелю, хрому і алюмінію, пресування і спікання, який відрізняється тим, що перед змішуванням вихідної шихти проводять спільне осадження гідроксиду ітрію та гідроксиду алюмінію на порошок нікелю, який перемішують і просушують з подальшим введенням його у склад вихідної шихти. Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2