CC BY
20
Секция ««ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ»
УДК 621.762
ПОЛУЧЕНИЕ ЛИГАТУРНЫХ БРИКЕТОВ CU-ALN ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ
АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
А. А. Кузина1, В. С. Ручкина2
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева
(Самарский университет) Российская Федерация, 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34 E-mail: [email protected], [email protected]
Исследованы режимы механического смешивания и прессования порошковых композиций составов Cu-AlN с целью получения лигатурных брикетов для модифицирования алюминиевых сплавов.
Ключевые слова: порошок меди, нанопорошки, нитрид алюминия, механическое смешивание, прессование, модифицирование.
THE OBTAINING LIGATURE BRIQUETTES CU-ALN FOR MODIFICATION
OF ALUMINUM ALLOYS
А. A. Kuzina1, V. S. Ruchkina2
Samara National Research University (Samara University) 34, Moskovskoe shosse, Samara, 443086, Russian Federation E-mail: [email protected], [email protected]
The modes of mechanical mixing and pressing of powder compositions Cu-AlN for the purpose of obtaining ligature briquettes for modification of aluminum alloys, have been investigated.
Keywords: œpper powder, nanopowders, aluminum nitride, mechanical mixing, pressing, modification.
Развитие в создании материалов с высокими эксплуатационными свойствами невозможно без порошковых высокотемпературных материалов, среди которых принято выделять тугоплавкие металлы, твердые тугоплавкие соединения, керамикометаллические (керметы), упрочненные дисперсными включениями и армированные волокнами материалы. Однако известные способы ввода в металлические расплавы порошковых модификаторов невозможно применять при использовании нанопорошков, поскольку они обладают особыми свойствами, которые не позволяют осуществлять их непосредственный ввод в расплавы. Поэтому есть потребность в получении лигатурных брикетов, содержащих нанопорошковые добавки, применение которых позволит ввести их в расплавы.
Таким образом, целью данной работы является исследование режимов механического смешивания и последующего прессования порошковых смесей состава Cu-AlN для получения лигатурных брикетов, используемых для последующего ввода в алюминиевый расплав с целью модифицирования.
Механическое смешивание исходных компонентов: электролитического медного порошка-носителя с размером частиц до 100 мкм с порошковой композицией, состоящей из нитрида алюминия (AlN) - 65 %, гексафторалюмината натрия (№а3 АШ6) - 35 %, полученной по азидной технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, в виде волокон размером порядка 100 нм, осуществлялось в течение 60 минут в планетарной мельнице «Пульверизетте-5» и смесителе типа «Пьяная бочка» со скоростью 150 об./мин. и 47 об./мин. соответственно.
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 1
В качестве мелющих тел использовались твердосплавные шары диаметром 10 мм. Соотношение массы шаров к массе порошковой смеси 10:1.
Получены порошковые смеси, содержащие 2,5.. .5 % модификатора. Наибольшей насыпной массой обладает порошковая смесь Cu-2,5 % AlN, полученная смешиванием в планетарной мельнице «Пульверизетте-5» - 2,63 г/см3. Все исследуемые порошковые композиции не обладают сыпучестью. Приготовление порошковой смеси Cu-AlN, предназначенной для получения порошковых лигатурных брикетов, целесообразно проводить в планетарной центробежной мельнице во избежание скопления отдельных частиц, т. е. образования конгломератов.
Далее проводилось одноосное прессование полученных порошковых смесей на гидравлическом прессе ПСУ-50 с давлением прессования до 23 МПа. Получены лигатурные брикеты диаметром 25 мм, высотой до 1,3 мм, массой до 3 грамм и относительной плотностью ~ 80 %. Определены зависимости относительной плотности 9 = f(P) полученных лигатурных брикетов. Данные режимы механического смешивания и прессования исследуемых порошковых смесей позволяют получать порошковые лигатурные брикеты, состоящие из медного порошка - носителя и порошка модифицирующей фазы AlN при увеличенном содержании последней.
Библиографические ссылки
1. Либенсон Г. А. Производство порошковых изделий. М. : Металлургия, 1990. 240 с.
2. Крушенко Г. Г., Фильков М. Н. Модифицирование алюминиевых сплавов нанопорош-ками // Нанотехника. 2007. № 4. С. 58-64.
3. Крушенко Г. Г. Средства и технологии увеличения содержания нанопорошков в алюминиевых модифицирующих прутках // Нанотехника. 2011. № 3. С. 55-64.
4. Kuzina A. A., Kuts A. V. Obtaining nanopowder pseudo-ligatures Al-(SiC+SÎ3N4) for modification of aluminum alloys // Key Engineering Materials. 2016. Vol. 684. Р. 310-315.
5. Получение наноструктурированного порошка нитрида алюминия по технологии СВС-Аз / Ю. В. Титова, Л. А. Шиганова, Д. А. Майдан и др. // Заготовительные производства в машиностроении. 2013. № 7. С. 42-45.
6. Kuzina A. A. Obtaining Nanopowder Pseudo-Ligatures Cu-(SiC+Si3N4) for Modification and Reinforcement of Aluminum Alloys // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2016. Vol. 57, No. 7. P. 710-714.
© Кузина А. А., Ручкина В. С., 2017
