СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2003 года по МПК B22F3/26 C22C1/10 C22C47/14 

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть). Ти

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу получения композиционных материалов (КМ) на основе армированных интерметаллидов, применяемых в авиационной технике, судостроении, энергетике и др. Предложен способ получения КМ на основе интерметаллидной матрицы, включающий расчет весовых соотношений компонентов смеси по формулам M_мм = V_сл•(1-V_f)•γ_мм•V_fмм; где М_мм - масса порошка матрицеобразующего материала; V_сл - объем слитка; V_f - объемная доля армирующих наполнителей в заготовке; γ_мм - удельный вес матрицеобразующего металлического порошка; V_fмм - объемная доля матрицеобразующего порошка в заготовке в состоянии засыпки; M_нч = V_сл•(1-V_f)•γ_нч•(1-V_fмм(1+K_p)), где М_нч - масса армирующих нейтральных керамических частиц; γ_нч - удельный вес материала армирующих нейтральных керамических частиц; К_р - коэффициент реакции, определяющий объемную долю расплава по отношению к объему матрицеобразующего порошка. Проводят смешивание матрицеобразующего металлического порошка, выбранного из группы, включающей никель, титан, железо или их смеси с армирующими нейтральными частицами, выбранными из группы оксидов, карбидов, боридов, получение пористой заготовки, реакционную пропитку пористой заготовки расплавом алюминия, гомогенизационную выдержку и кристаллизацию слитка. К армирующим нейтральным частицам добавляют армирующие наполнители в виде волокон, нитевидных кристаллов, пластинок с моно- и поликристаллическим строением. Технический результат: получение КМ со строго заданным химическим составом матрицы и равномерным распределением армирующей фазы по объему слитка. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения композиционного материала на основе интерметаллидов, включающий получение пористой заготовки путем смешивания матрицеобразующего металлического порошка, выбранного из группы никеля, титана, железа или их смеси с армирующими нейтральными керамическими частицами, выбранными из группы оксидов, карбидов или боридов, последующую реакционную пропитку заготовки расплавом алюминия или алюминиевого сплава и дальнейшую кристаллизацию слитка, отличающийся тем, что дополнительно к армирующим нейтральным керамическим частицам могут вводиться армирующие наполнители из группы оксидов, карбидов или боридов, а матрицеобразующий металлический порошок и армирующие нейтральные керамические частицы смешивают в весовых соотношениях, рассчитанных по формулам
M_мм = V_сл•(1-V_f)•γ_мм•V_fмм;
M_нч = V_сл•(1-V_f)•γ_нч•(1-V_fмм(1+K_p)),
где М_мм - масса порошка матрицеобразующего материала;
V_cл - объем слитка;
V_f - объемная доля армирующих наполнителей в заготовке;
γ_мм - удельный вес матрицеобразующего металлического порошка;
V_fмм - объемная доля матрицеобразующего порошка в заготовке в состоянии засыпки;
М_нч - масса армирующих нейтральных керамических частиц;
γ_нч - удельный вес материала армирующих нейтральных керамических частиц;
К_р - коэффициент реакции, определяющий объемную долю расплава по отношению к объему матрицеобразующего порошка,
при этом средний размер армирующих нейтральных керамических частиц составляет 0,0001-0,2 от среднего размера частиц матрицеобразующего металлического порошка. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве матрицеобразующего металлического порошка используют порошок единого фракционного состава. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в исходную заготовку дополнительно вводят армирующие наполнители из группы оксидов, карбидов или боридов в виде волокон, нитевидных кристаллов, пластинок с моно- и поликристаллическим строением. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после пропитки проводят гомогенизационную выдержку от 0,1 до 100 ч при температуре на 50-70^o превышающей точку ликвидуса расплава.