Способ получения сферического порошка борида высокоэнтропийного сплава
механическое легирование аддитивные технологии сфероидизация ультровысокотемпературная кермика
Изобретение относится к области порошковой металлургии и технологии обработки цветных металлов, в частности, к способам получения порошков высокоэнтропийных боридов сферической формы для применения в аддитивных технологиях и в качестве ультравысокотемпературных материалов.
Как минимум 5 элементных порошков из ряда Ti, V, Zr, Nb, Hf, Ta, W, Mo чистотой не менее 99,5 % смешивают в эквиатомном соотношении в герметичном боксе в инертной атмосфере с продувкой аргоном, затем загружают в аттритор и проводят механическое легирование с добавлением размольных тел диаметром 5-15 мм, соотношение массы обрабатываемого порошка к массе размольных тел 1:10-1:40, в течение 5-25 часов со скоростью вращения ворошителя 150-350 об/мин. Резервуар аттритора и размольные тела выполнены из нержавеющей стали. Полученный порошок смешивают с порошком поликристаллического бора в соотношении 1:2 в аттриторе до получения однородной механической смеси в течение 15-30 минут, скорость вращения ворошителя 100-200 об/мин. К механической смеси добавляют 2% водный раствор ПВС в соотношении 2:1 и полученную смесь загружают в распылительную сушку. Распылитель с частотой 200-400 Гц вращается и диспергирует смесь, поток горячего воздуха 95-150 ℃ воздействует на диспергированную смесь, влага испаряется, на выходе получают гранулированный порошок. Гранулированный порошок подвергают низкотемпературной плазменной сфероидизации в качестве плазмообразующего газа используют аргон-водородную смесь. Значения технологических параметров выбираются, исходя из следующих диапазонов: мощность высокочастотного индукционного плазмотрона от 10 до 15 кВт, расход защитного газа от 35 до 40 стандартных литра в минуту, расход плазмообразующего газа от 10 до 15 стандартных литра в минуту, расход водорода от 3 до 4 стандартных литров в минуту, давление в камере от 0,68 до 1,1 атмосферы, расход несущего газа от 2 до 4 стандартных литров в минуту, расход порошка от 0,5 до 3 кг.
В результате применения предлагаемого способа получают однофазный, беспористый, ультравысокотемпературный порошок борида высокоэнтропийного сплава сферической формы, с высокой текучестью, нулевой пористостью, однородным заданным химическим составом, отвечающий требованиям, предъявляемым исходным порошковым материалам для аддитивного производства для создания конечных изделий сложной геометрии.
Авиастроение, ядерная и военная промышленность, ракетостроение
Анатолий
Попович
Анатольевич
Директор ИММиТ
Доктор технических наук
Профессор
-
56670993100
РОССИЯ
Юрий
Клочков
Сергеевич
Проректор по научно-организационной деятельности
РОССИЯ
53.39.31
Порошковая металлургия цветных металлов и их сплавов
53.49.07
Физические свойства металлов и сплавов
53.49.15
Структура и свойства цветных металлов и сплавов и композиционных материалов на их основе
02.05.PK
MATERIALS SCIENCE, CERAMICS
Николай
Озерской
Евгеньевич
РОССИЯ
Анатолий
Попович
Анатольевич
РОССИЯ
Николай
Разумов
Геннадьевич
РОССИЯ
Артем
Ким
Эдуардович
РОССИЯ
Екатерина
Волокитина
Владимировна
РОССИЯ
Алексей
Силин
Олегович
РОССИЯ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
1187746579690
Петр
Мордовской
Григорьевич
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные казенные учреждения
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКОГО"
1027802505279
АНДРЕЙ
РУДСКОЙ
ИВАНОВИЧ
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные автономные учреждения