RU2000882C1 - Способ получени дисперсно-упрочненной меди - Google Patents
Способ получени дисперсно-упрочненной медиInfo
- Publication number
- RU2000882C1 RU2000882C1 SU5004856A RU2000882C1 RU 2000882 C1 RU2000882 C1 RU 2000882C1 SU 5004856 A SU5004856 A SU 5004856A RU 2000882 C1 RU2000882 C1 RU 2000882C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum
- copper
- mechanical alloying
- grinding chamber
- mixture
- Prior art date
Links
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 19
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 17
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 title 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 238000005551 mechanical alloying Methods 0.000 claims abstract description 17
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 8
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 4
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 241000349731 Afzelia bipindensis Species 0.000 claims 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 abstract description 6
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 abstract description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract 1
- -1 aluminum carbide nitride Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 20
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 14
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 101000738901 Homo sapiens PMS1 protein homolog 1 Proteins 0.000 description 3
- 102100037482 PMS1 protein homolog 1 Human genes 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N alumanylidynemethyl(alumanylidynemethylalumanylidenemethylidene)alumane Chemical compound [Al]#C[Al]=C=[Al]C#[Al] CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- COOGPNLGKIHLSK-UHFFFAOYSA-N aluminium sulfide Chemical compound [Al+3].[Al+3].[S-2].[S-2].[S-2] COOGPNLGKIHLSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940024548 aluminum oxide Drugs 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- PTVDYARBVCBHSL-UHFFFAOYSA-N copper;hydrate Chemical compound O.[Cu] PTVDYARBVCBHSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Сущность изобретени способ включает механическое легирование порошков меди апюмичил и легирующей добавки в качестве которой используютги перекись водорода (Н. О ) мочевина 2 2 ((NHJ ССМ или азотнокислый аммоний (МП N0 ) Логипующл добавка беретсп в КСПИЧРСТГ« до 2.5 рлз прер.1(шающс5м стехиометрически необходимое ДРЧ св зывани алюмини в упрочн ющие фазы - OKtilA лрбид нитрид алюмини гх,чничесное ло- п ропанио проводитс в течение не -1 ч По- пу ценна гранупированна компо нци- п дчор лот- с брикетированию Попуфабрикт . нопуч.то гор чей экструзией брикетов 1 1ЛГ1 1
Description
Изобретение относитс к порошковой металлургии, 8 частности к производству дисперсно-упрочненной меди.
Известен способ получени дисперсно- упрочненной меди из порошков меди, восстановител , выбранного из группы элементов, имеющих низкое значение термодинамического потенциала образовани оксида, включающей алюминий, магний, титан , и окислител , в качестве которого используютс оксид меди или вода, внутренним окислением путем обработки исходных компонентов в вибромельнице в течение 2-4 ч при амплитуде колебаний 5-6 мм, частоте колебаний 25-30 с , степени заполнени помольной камеры шарами 60- 80%, отношении объема шаров к объему смеси 4-6 и температуре в помольной камере не более 120°С или аттриторе в течение 3-5 ч при частоте вращени вала 15-20 , степени заполнени помольной камеры шарами 60-80%, отношении объема шаров к объему смеси 7-12, температуре в помольной камере не более 120°Си, получением полуфабрикатов гор чим прессованием - экструзией при 750-850°С холодно-прессованных заготовок из гранулированных композиций .
Окислитель вводитс о исходную смесь о количестве, необходимом дл св зывани восстановител в оксид, исход из услови стехиометрии. Роль упрочн ющей фазы в этом случае играет оксид активного элемента , образовавшийс в процессе механического легировани . Недостатком способа вл ютс сравнительно низкие физико-механические свойства, обусловлено тем, что при стехиометрическом соотношении в исходной смеси окислител и восстановител не достигаетс полного взаимодействи между ними и в полуфабрикатах нар ду с упрочн ющим оксидом, образующимс в результате взаимодействи между окислителем и восстановителем, присутствует окислитель и восстановитель в количестве до 15% от их исходного содержани .
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс способ получени дисперсно-упрочненных сплавов на основе меди, включающий обработку смеси порошков меди, восстановител ,выбранного из группы, содержащей алюминий, магний, титан, и окислител , в качестве которого используетс оксид меди. энергонапр женной мельнице - механическое легирование с последующим компак- тированием гранулированной композиции и получением полуфабрикатов из холодно- прессованных брикетов методом гор чего прессовани - экструзией. Причем оксид
меди берут в количестве, до 2,5 раз превышающем стехиометрически необходимое дл окислени восстановител , а механическое легирование осуществл ют в две стадии . Перва стади осуществл етс в изолированной помольной камере в течение не менее 4 ч. а втора стади проводитс при подаче в помольную камеру водорода в течение не менее 2 ч. Недостатком способа
вл етс сложность и длительность технологии механического легировани , обусловленна необходимостью проведени процесса в две стадии с подачей на второй стадии обработки в помольную камеру еодо5 рода.j
Целью изобретени вл етс упрощение технологического процесса получени дисперсно-упрочненной меди при сохранении высокого комплекса фиэико-механиче0 ских свойств. Указанна цель достигаетс способом, включающим смешивание порошков меди, алюмини и легирующей добавки , вз той в количестве, до 2.5 раз превышающем стехиометрически необхо5 димое дл св зывани алюмини в упрочн ющую фазу, в помольной камере энергонапр женной мельнице - механическое легирование в течение не менее 4 ч, последующее компактирование получен0 ной гранулированной композиции и изготовление полуфабрикатов экструзией, в котором согласно изобретению в качестве легирующей добавки используетс перекись водорода (Н202). мочевина ((МН;г)СО)
5 азотнокислый аммоний (МН4МОз).
В процессе механического легировани имеют место механохимические превращени , вызывающие распад легирующей добавки и взаимодействие продуктов распада,
0 наход щихс в газообразном виде, с алюминием с образованием упрочн ющих фаз - оксида алюмини (). нитрида алюмини (AIM) и карбида алюмини (АМСз). Введение легирующей добавки в количестве,
5 превышающем стехиометрически нео$хо- димое. обеспечивает полное св зывание алюмини в упрочн ющие фазы, что вл етс необходимым условием получени полуфабрикатов с высоким комплексом
0 физико-механических свойств. В то же врем продукты распада легирующей добавки, в состав которых входит водород, азот, оксиды водорода, углерода и азота вл ютс инертными по отношению к основе - меди
5 и не вызывают ее окисление, что исключает необходимость применени второй стадии механического легировани , имеющей место в прототипе.
Пример 1 В качестве исходных компонентов вз ты портики меди ПМС1,
алюмини ПА4 и перекиси водорода. Содержание алюмини в исходной смеси составл ло 0,5% по массе. Исход из услови стехиометрии, расчетное количество перекиси водорода, необходимое дл окислени алюмини , составл ет 0,47 мае.%. Содержание перекиси водорода, вводимый в смесь, в данном примере в 1,5 раза превышало количество, необходимое дл окислени алюмини , и составило 0.705 мас.%. При полном окислении алюмини количество упрочн ющей фазы оксида алюмини составл ет 0,94 мас.% или 2,15% по объему.
Исходна смесь подвергалась механическому легированию в вибромельнице при частоте колебаний помольной камеры 25с , амплитуде колебаний помольной камеры 5 мм, степени заполнени помольной камеры шарами 70%. отношении объема шаров к объему смеси 5 Механическое легирование проводили в течение 4 ч. Из гранулированной дисперсно-упрочненной композиции, изготовленной механическим легированием, методом холодного прессовани получали заготовки плотностью 75%. Заготовки подвергали экструзии при 750 С со степенью обжати 75%. Поп- ученный материал имеет следующие свойства: твердость НВ 182, предел прочности при раст жении 790 МПа, относительное удлинение 18%. электропроводность составл ет 88% от электропроводности меди.
Пример 2. В качестве исходных компонентов вз ты порошки меди ПМС1, алюмини ПА4. мочевины ((NbhhCO). Содержание алюмини в исходной смеси составл ло 1 мас.%. Исход из услови стехиометрии, расчетное количество мочевины , необходимое дл св зывани алюмини в упрочн ющие фазы, которыми вл лись оксид алюмини (А120з). карбид алюмини (АиСз), нитрид алюмини (AIN), При полном св зывании алюмини в упрочн ющие фазы общий объем упрочн ющей фазы составл ет примерно 4,3%
Исходна смесь подвергалась механическому легированию в вибромельнице при частоте колебаний помольной камеры 20с 1. . амплитуде колебаний 5.5 мм, степени заполнени помольной камеры шарами 70%, отношение объема шаров к объему смеси 6. Механическое легирование осуществл лось в течение 6 ч. Из гранулированной дисперсно-упрочненной композиции, изготовленной механическим легированием, методом холодного прессовани получали заготовки плотностью 75%. Заготовки подвергали экструзии при 800°С со степенью обжати 93%. Полученный материал имеет следующие спойства. твердость НВ 255 пррдеп прочн :ти при растчжении 11вГ МПа отно сительное удлинение 7%, электропроводность 76% от электропооводности меди 5ПримеоЗ, В качестве исходных
компонентой лз ты порошки меди ПМС1, алюмини ПА4, азотнокислого аммони (МЬЦМОз) Содержание алюмини в исходной смеси составл ло 0,5 мас.%, Исход из 0 услови стехиометрии, расчетное количество азотнокислого аммони (NH/jNOa). необходимое дл св зывани алюмини в упрочн ющие фазы составл ет 0 35 мас.%. Содержание азотнокислого аммони в дан5 нем призере, в 2,5 раза превышало его ко- личсс1по наобходимое дл св зывани злюмпн.ш г упрочн ющие фазы, которыми вл лис жсид алюмини (А120з) и нитрид алюммнч (AIM) и составл ло 0,875 мас.%
0 При полном св зывании алюмини в упрочн ющие фазы общий обьем их составил примерно 2,15% Исходна смесь подвергалась механическому легиповзнию в вибромельнице при частоте колебаний помопьной ка5 мерь1 30 с , амплитуде колсблчий 6 мм. степени заполнени помольной каморы шарами 75%, отношение объема шаров к объему гмеси 8. Про отжигепьность мех-v ч г о г о легирован.-q оставл ла 5 ч Из
0 гр- ч yjiiipTBiii ion дгсрерсно- ппочненчой комп | ш-,и m гловленной механическим легированием методом холодного прессо- вэит получали заготовки плотност ю 80% Заготовки подвергали экструзии при 800 С
5 со степей ю обжат и ; 90% Полученный материл л имеет следующие свойства твердость НВ 185, пррдеч прочности при раст жении S30 МП:,, относительное удли- нени 19%, члектропрогодность составл ет
0 89% or электропроводности меди.
В таблице данные физико-механических cdOMiTB материалов получгнных по предлагаемому способу и прототипу Как следует п сравнени данных, приведенных
5 в таГзлице. несмотр нз гг.ключение из тех- нсло ическсго процесса второй стадии механического легировани материалы, полученные по предлагаемому способу, по своим физико-механическим свойствам не0 сколько превосход т материалы, изготовленные по прототипу. Таким образом, в данном способе достигаетс цель - упростить- технологический процесс получени дисперсно-упрочненной меди при спхране5 нии высокого комплекса физико-мр тьиче- ских чойгте
(56) Патент США N 4315770.1-л 7S ГУ
Авторское свидетельство СССР гФ 1482770. кл. В 22 F 3/20 1986
Л2
Свойства дисперсно-упрочненной . получрннпйдо пррдлдгдрмому
способу и по прототипу
Claims (1)
- Формула изобретениСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРСНО-УПРОЧНЕННОЙМЕЛИ, включающий смешивание порошков меди, восстановител , в частности алюмини и окислител , механическое легирование продолжительностью более 4 ч, компактирование и экструзию, отличающийс тем, что в качестве окислител используют вещество, выбранное из группы: перекись водорода, мочевина или азотнокислый аммоний, вз тое в количестве, в 2,5 раза превышающем стехиометрически необходимое дл св зывани алюмини в упрочн ющую фазу.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5004856 RU2000882C1 (ru) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Способ получени дисперсно-упрочненной меди |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5004856 RU2000882C1 (ru) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Способ получени дисперсно-упрочненной меди |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000882C1 true RU2000882C1 (ru) | 1993-10-15 |
Family
ID=21586577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5004856 RU2000882C1 (ru) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Способ получени дисперсно-упрочненной меди |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2000882C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2161084C1 (ru) * | 1999-06-03 | 2000-12-27 | АООТ "Металлургический холдинг" | Способ получения крупногабаритного полуфабриката из порошковых и дисперсно-упрочненных композиционных материалов |
-
1991
- 1991-07-01 RU SU5004856 patent/RU2000882C1/ru active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2161084C1 (ru) * | 1999-06-03 | 2000-12-27 | АООТ "Металлургический холдинг" | Способ получения крупногабаритного полуфабриката из порошковых и дисперсно-упрочненных композиционных материалов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4799955A (en) | Soft composite metal powder and method to produce same | |
| JP3853362B2 (ja) | 高引張り強度を有するマンガン含有材料 | |
| RU2000882C1 (ru) | Способ получени дисперсно-упрочненной меди | |
| JPS6075501A (ja) | 高強度焼結部品用の合金鋼粉 | |
| US3950165A (en) | Method of liquid-phase sintering ferrous material with iron-titanium alloys | |
| RU2001715C1 (ru) | Способ получени дисперсно-упрочненных алюминиевых сплавов | |
| RU2017583C1 (ru) | Способ получения брикетов для модифицирования сталей и сплавов | |
| US2205611A (en) | Permanent magnet and process for producing the same | |
| JP2905043B2 (ja) | 永久磁石粉末材料の製造法 | |
| RU2218440C2 (ru) | Легирующий материал на основе нитрида кремния и способ его получения | |
| JPH0751721B2 (ja) | 焼結用低合金鉄粉末 | |
| JPS63183145A (ja) | 高硬度チタン−アルミニウム−バナジウム系合金およびその製造方法 | |
| JPH0463004B2 (ru) | ||
| RU1803268C (ru) | Способ получени композиционного дисперсно-упрочненного материала на основе алюмини | |
| JPS5819722B2 (ja) | コウミツドシヨウケツコウ ノ セイゾウホウホウ | |
| JPH04235232A (ja) | 高強度チタン合金の製造方法 | |
| JPH02205646A (ja) | 導電性焼結バネ合金およびその製造方法 | |
| JP2737376B2 (ja) | 高疲労強度および高靭性を有するＡｌ合金製２段粉末鍛造部材 | |
| JPS604898B2 (ja) | モリブデン基合金 | |
| JP3314596B2 (ja) | 疲労強度に優れた鉄基焼結合金 | |
| JP2741256B2 (ja) | 低熱膨張焼結合金及びその製造方法並びに圧縮装置 | |
| JP2908018B2 (ja) | 高硬度の焼結部材の製造方法及び金属粉末混合物 | |
| JPS6152303A (ja) | 粉末冶金用合金鋼混合粉末の製造法 | |
| JPH0633165A (ja) | 焼結チタン合金の製造法 | |
| US2110974A (en) | Method of treating magnetic materials |