Спосіб одержання жаростійкого сплаву

Реферат: UA 80615 U UA 80615 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 приготувати гомогенну суміш. Також відомий спосіб одержання жаростійкого сплаву на основі ніхрому, що включає змішування порошків нікелю, хрому, алюмінію, інших компонентів, а також 0,05-5,0 мас. % оксиду ітрію, засипку шихти в капсули, заварювання капсул і гарячу екструзію [Сурикова М.А.; Манегин Ю.В., Порошковый высокотемпературный износостойкий сплав на основе никеля, Патент РФ 2038401, 27.06.1995]. Недолік способу такий самий, що і у попереднього. За найближчий аналог взято відомий спосіб одержання жаростійкого сплаву на основі ніхрому, що включає змішування порошків нікелю, хрому, алюмінію і 2,0-2,8 об. % оксиду ітрію, пресування та спікання [Поварова К. Б., Дроздов А. А., Скачков О. А., Пожаров С. В., Морозов А. Е. Жаропрочный композиционный порошковый сплав на основе интерметаллида NiAl и способ его получения, Патент РФ 2371496, 27.10.2009]. Недолік цього способу такий самий, що і у попередніх способах. Задачею корисної моделі є підвищення пластичності і жаростійкості сплаву, а також розширення технологічних можливостей методу одержання сплаву. Поставлена задача вирішується тим, що підвищення пластичності та жаростійкості сплаву досягнуто за рахунок того, що при одержанні жаростійкого сплаву, що включає підготовку вихідної шихти шляхом змішування порошків нікелю, хрому і алюмінію, пресування і спікання, згідно з корисною моделлю, після змішування вихідної шихти проводять осадження гідроксиду ітрію на суміш порошків, яку перемішують, просушують і знову перемішують перед подальшим пресуванням. Суть корисної моделі полягає в тому, що при осадженні на порошкових частинках нікелю, хрому і алюмінію рівномірно розподіляються молекули гідроксиду ітрію Y(OH)3, які в процесах подальшої термічної обробки стають нанодисперсними зародками утворення дисперснозміцнюючої фази сплаву - оксиду ітрію Y2O3, гомогенно розподіленої по всьому масиву утвореного сплаву. Це призводить до покращання низькотемпературної пластичності і жаростійкості та розширює технологічні можливості методу одержання сплаву. Приклади приготування сплавів. Приклад 1 Сплав 1 готували в такій послідовності. Змішували порошки карбонільного нікелю (1-20 мкм), хрому відновленого (дисперсністю менше 50 мкм) і порошок алюмінію (дисперсністю до 70 мкм) протягом 3 годин у ексцентричному змішувачі. Потім гідроксид ітрію Y(OH) 3 (3 мас. % від ваги сплаву) заливали водою і змішували з сумішшю порошків, 30 хвилин перемішували, виливали суспензію на піддон і сушили протягом 2 годин. Потім протягом 3 годин у ексцентричному змішувачі змішували порошки нікелю, хрому і алюмінію з осадженим на них 2 гідроксидом ітрію, 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-16 Сr-5 Аl-3 Y2O3 піддавали прокатуванню послідовно при кімнатній температурі і температурах 770-850 °C до товщини 0,3 мм. Приклад 2 Сплав 2 такого ж хімічного складу готували в такій послідовності. Порошки нікелю (1-20 мкм), хрому (дисперсністю менше 50 мкм), алюмінію (дисперсністю до 70 мкм) та оксиду ітрію (дисперсністю 0,2-0,5 мкм) змішували протягом 6 годин у ексцентричному змішувачі. Наступні операції пресування і спікання проводили у таких же режимах, як і при готуванні сплаву 1. На зразках одержаних сплавів визначили низькотемпературну пластичність (видовження до 2 розриву,  %) та жаростійкість (Δ, г/см /цикл - втрата маси за 20 циклів по 20 хвилин при 1100 °C). Результати визначених характеристик сплавів, приготування яких описано у прикладах 1 і 2, наведено у таблиці. 1 UA 80615 U Таблиця Сплав / властивість Пластичність, , % 2 Жаростійкість Δ, г/см /цикл 5 10 15 20 1 32 +0,00006 2 19 -0,00016 За результатами випробувань, наведених у таблиці, зроблено висновок, що сплав 1 має кращі експлуатаційні характеристики (низькотемпературну пластичність та жаростійкість), ніж сплав 2. Введення оксиду ітрію шляхом утворення його в результаті термічної обробки попередньо осадженого на суміш порошків нікелю, хрому і алюмінію гідроксиду ітрію призвело в кінцевому підсумку до рівномірного розподілу оксиду ітрію у масиві сплаву, що підвищило його низькотемпературну пластичність та жаростійкість. Операція впровадження у жаростійкий сплав оксиду ітрію через осадження гідроксиду ітрію на суміш порошків нікелю, хрому і алюмінію розширила технологічні можливості методу одержання сплаву. Спосіб може бути використано для одержання жаростійких сплавів методами порошкової металургії з метою використання їх як хіміко-термічних захисних покриттів космічних апаратів багаторазового використання. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб одержання жаростійкого сплаву на основі ніхрому, що включає підготовку вихідної шихти шляхом змішування порошків нікелю, хрому і алюмінію, пресування і спікання, який відрізняється тим, що після змішування вихідної шихти проводять осадження гідроксиду ітрію на суміш порошків, яку перемішують, просушують і знову перемішують перед подальшим пресуванням. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2