PL109556B1 - Means for alitizing copper and copper-base alloys - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest srodek w postaci proszku do aluminiowania dyfuzyjnego miedzi i jej stopów, zawierajacy proszek aluminiowy, aktywator oraz wypelniacz.Znane sa procesy aluminiowania miedzi i jej stopów polegajace na wprowadzaniu przeznaczo¬ nych do aluminiowania czesci do srodka w postaci proszku zawierajacego aluminium i wyzarzaniu w tym proszku do temperatury 950°C. Srodki sto¬ sowane w tych procesach skladaja sie z mniej wiecej równych czesci wagowych sproszkowanego aluminium oraz tlenku glinu w charakterze wy¬ pelniacza i zawieraja ponadto niewielkie ilosci chlorku lub jodku amonowego jako aktywatora („Zaszczitnyje pokrytia na metallach'', zeszyt 8, str. 110 — 1974 r.).W zaleznosci od zastosowanej temperatury i czasu ogrzewania otrzymuje sie podczas aluminiowania powloki rózniace sie pod wzgledem wlasciwosci mechanicznych, termicznych i chemicznych. Wia¬ domo przy tym, ze wypelniacz pomimo iz pozornie stanowi on substancje obojetna ma istotne zna¬ czenie dla jakosci otrzymanych powlok. W prak¬ tyce stwierdzono ponadto, ze za pomoca tego samego srodka i tych samych parametrów techno¬ logicznych procesu mozna uzyskac rózne wyniki w zaleznosci od tego jaka wielkosc i ksztalt maja aluminiowane przedmioty. Wymagania jakie stawia sie srodkom do aluminiowania miedzi nie moga byc zatem jednoznacznie okreslone. 19 1S 10 Znane srodki w postaci proszku wylceutuja pod¬ czas aluminiowania tendencje do spiekania. Utrud¬ nia to wyjmowanie aluminiowych przedmiotów po zakonczeniu procesu, a ponadto uniemozliwia uty¬ cie spieku do aluminiowania nastepnego wsadu.Szczególne trudnosci wystepuja w przypadku dy¬ fuzyjnego aluminiowania przedmiotów o matych wymiarach, np. takich jakie uzywa sie w pod¬ zespolach elektronicznych itp. Dla pokrywania tego typu wyrobów proszki do aluminiowania winny spelniac nastepujace ogólne wymagania: a) proszek nie powinien sie spiekac w czasie pro¬ cesu aluminiowania, b) proszek nie powinien byc zbyt aktywny, gdyz wprowadzenie na pokrywany praedmktf mie¬ dziany zbyt duzych ilosci aluminium powoduje powstawanie stopów niskotopliwych, tó z kfltei prowadzi do splywania stopów z powier«$tou wyrobu lub moze powodowac równiez wiary, c) proszek winien nadawac sie do wielokrotnego zastosowania przy koniecznosci uzupelniania Jedynie zuzywajacego sie aluminium i aktywa¬ tora.Powyzszych wymogów lacznie nie spelnialy zadne ze znanych proszków do aluminiowania.Stwierdzono, ze proces aluminiowania w prwz- kach przebiega prawidlowo, jezeli do tego celu za¬ stosuje sie srodek wedlug wynalazku zawierajacy 10 do 60% wagowych proszku aluminiowego, 0,1 do 5c/o wagowych chlorku lub jodku amonowego i wy- 109 556109 556 3 pelniacz skladajacy sie z 1 do 20% wagowych wegla w postaci wegla drzewnego lub grafitu oraz 20 do 60% wagowych talku. Najkorzystniejsze wy¬ niki uzyskuje sie istosujac srodek w postaci proszku o skladzie 40—60% wagowych glinu, 0,2—0,5% g wagowych chlorku amonowego, 10—20% wagowych wegla i 35—45% wagowych talku.Wedlug •alternatywnego rozwiazania bardzo dobre wyniki aluminiowania uzyskuje sie sto¬ sujac srodek skladajacy sie z 40 do 60 czesci wago¬ wych proszku aluminiowego, 0,1 do 1 czesci wago¬ wych chlorku amonowego oraz wypelniacza, któ¬ rym jest zmielony produkt spiekania kaolinu i m|fó|r\czp^^^^ w przeliczeniu y2 cA 13^cz9?ci ^^gowch AI2O3 i 19 do 28 czesci wlgowych Si02. W cllu sporzadzenia wypelniacza, mfe^^a^ftf^pros^kowdne jego skladniki, czyli kaolin i gik* 1 i^poddaje siq spiekaniu w temperaturze 9S(PCi &~pó**ocKlo3zeniu miele sie uzyskany .spiek, do zadanej granulacji. Okazalo sie nieoczekiwanie, ze tak uzyskany mielony spiek nie wykazuje ten¬ dencji do ponownego spiekania w temperaturze do 1000°C i moze byc wielokrotnie stosowany do alu¬ miniowania przedmiotów z miedzi, wymagajac jedynie w kolejnych wsadach uzupelnienia prosz- Jciem aluminiowym i chlorkiem amonowym. 10 19 29 25 35 Zastosowanie wedlug wynalazku do procesu alu¬ miniowania proszków majacych w swym skladzie, oprócz glinu i chlorku amonowego,. wypelniacz za- wierajacy krzemiany magnezu (talk) oraz wegiel pozwala na uzyskanie na przedmiotach z miedzi i jej stopów, przy procesach aluminiowania pro¬ wadzonych w temperaturze 600 do 950°C, powlok szczelnych z brazu glinowo-miedziowego odznacza¬ jacych sie doskonalymi wlasciwosciami mechanicz¬ nymi, wytrzymujacymi w szerokich granicach za¬ biegi takie jak zginanie, rozciaganie, tloczenie itp.Proszki moga byc stosowane wielokrotnie i wyma¬ gaja jedynie w kolejnych wsadach uzupelnienia zawartosci glinu i chlorku amonowego. Proszki takie nie wykazuja jakichkolwiek tendencji do spiekania i nadaja sie szczególnie do aluminio¬ wania przedmiotów o bardzo malych wymiarach.Przyklad I. Mieszanine w postaci proszku o 45 skladzie 40% wagowych talku, 20% wagowych wegla drzewnego, 37% wagowych sproszkowanego aluminium i 3% wagowych chlorku amonowego umieszczono w zaroodpornej skrzynce. Do proszku wlozono plytki miedziane o wymiarach 50X50X Xl mm. Calosc umieszczono w elektrycznym piecu komorowym i podgrzano do temperatury 750°C.Temperature te utrzymywano w ciagu 2 godzin.Po tym czasie skrzynke wyjeto z pieca i po ostu- M dzeniu na powietrzu z proszku wyjeto plytki mie¬ dziane. Stwierdzono, ze na powierzchni miedzi Utworzona zostala równomierna warstwa brazu *o glinowo-miedziowego, która w strefie powierzch¬ niowej zawiera okolo 10% Al. Grubosc warstwy brazu wynosila 0,2 mm. Warstwa ta ma wlasci¬ wosci zaroodporne oraz kwasoodporne, jest szczelni i ciagliwa. Podczas kucia lub walcowania warstwa brazu chroni wyroby przed utlenieniem (tworze¬ niem sie zgorzeliny).Przyklad II. Mieszanine o skladzie 50 czesci wagowych kaolinu oraz 50 czesci wagowych sprosz¬ kowanego aluminium poddano spiekaniu w tempe¬ raturze 900°C w ciagu 1 godziny. Po ostudzeniu uzyskany spiek mielono az do uzyskania ziarna po¬ nizej 0,05 mm, a nastepnie dodano 30 czesci wago¬ wych sproszkowanego metalicznego glinu oraz 1 czesc wagowa chlorku amonowego. W tak uzys¬ kanym srodku poddano aluminiowaniu miedz w sposób opisany w przykladzie I. Stwierdzono, ze na powierzchni miedzi utworzona zostala warstwa brazu glinowo-miedziowego o grubosci 0,25 mm.Przyklad III. Dla porównania wlasciwosci warstw brazu uzyskanych w przykladach I i II przy zastosowaniu srodka wedlug wynalazku z warstwami uzyskanymi za pomoca znanych sród - ków sporzadzono znana mieszanine skladajaca sie z 50% wagowych A1203, 48% wagowych sproszko¬ wanego Al oraz 2% wagowych NH4CI. Do tej mieszaniny wprowadzono plytki miedziowe o wy¬ miarach 50X50X1 rnm. Calosc umieszczono w elek¬ trycznym piecu komorowym i podgrzano do 750°C w ciagu 2 godzin. Po ostudzeniu i wyjeciu plytek stwierdzono na ich powierzchni nadtopienia. War¬ stwa brazu byla krucha i stad wyroby nie nada¬ waly sie do kucia i walcowania.Zastrzezenia patentowe 1. Srodek do aluminiowania miedzi i jej stopów zawierajacy proszek aluminiowy, chlorek amonowy i wypelniacz, znamienny tym, ze, skada sie z 10 do 60% wagowych proszku aluminiowego, 0,1 do 5% wagowych chlorku amonowego oraz wypel¬ niacza skladajacego sie z 1 do 20% wagowych wegla w postaci wegla drzewnego lub grafitu oraz 20 do 60% wagowych talku. 2. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera 40 do 60% wagowych proszku aluminio¬ wego, 0,2 do 0,5% wagowych chlorku amonowego oraz wypelniacz skladajacy sie z 10 do 20% wago¬ wych wegla oraz 35 do 45% wagowych talku. 3. Srodek do aluminiowania miedzi i jej stopów zawierajacy proszek aluminiowy, chlorek amonowy i wypelniacz, znamienny tym, ze sklada sie z 40 do 60 czesci wagowych proszku aluminiowego, 0,1 do 1 czesci wagowych chlorku amonowego oraz wypelniacza, którym jest zmielony produkt spie¬ kania kaolinu i metalicznego glinu, zawierajacy w przeliczeniu 92 do 137 czesci wagowych AI2O3 i 19 do 28 czesci wagowych Si02.OZGraf. Z.P. Dz-wo, z. 1295 (100+20) 2.81 Cena 45 ii PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Srodek do aluminiowania miedzi i jej stopów zawierajacy proszek aluminiowy, chlorek amonowy i wypelniacz, znamienny tym, ze, skada sie z 10 do 60% wagowych proszku aluminiowego, 0,1 do 5% wagowych chlorku amonowego oraz wypel¬ niacza skladajacego sie z 1 do 20% wagowych wegla w postaci wegla drzewnego lub grafitu oraz 20 do 60% wagowych talku. 2. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera 40 do 60% wagowych proszku aluminio¬ wego, 0,2 do 0,5% wagowych chlorku amonowego oraz wypelniacz skladajacy sie z 10 do 20% wago¬ wych wegla oraz 35 do 45% wagowych talku. 3. Srodek do aluminiowania miedzi i jej stopów zawierajacy proszek aluminiowy, chlorek amonowy i wypelniacz, znamienny tym, ze sklada sie z 40 do 60 czesci wagowych proszku aluminiowego, 0,1 do 1 czesci wagowych chlorku amonowego oraz wypelniacza, którym jest zmielony produkt spie¬ kania kaolinu i metalicznego glinu, zawierajacy w przeliczeniu 92 do 137 czesci wagowych AI2O3 i 19 do 28 czesci wagowych Si02. OZGraf. Z.P. Dz-wo, z. 1295 (100+20)
2. 2.81 Cena 45 ii PL