Получение лигатурных брикетов состава Ni-Si3N4 для модифицирования алюминиевых сплавов Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2016. Том 1

УДК 621.762

ПОЛУЧЕНИЕ ЛИГАТУРНЫХ БРИКЕТОВ СОСТАВА NI-SI3N4 ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

А. А. Кузина, А. К. Белянкина

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва Российская Федерация, 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34 E-mail: KuzinaAntonina@mail.ru, babalkina@mail.ru

Исследованы механическое смешивание и уплотнение при прессовании лигатурных брикетов из смеси порошка - носителя никеля с нанопорошком - модификатором Si3N4, полученным по азидной технологии СВС.

Ключевые слова: порошки, насыпная масса, текучесть, пористость, относительная плотность, модифицирование.

THE OBTAINING LIGATURE BRIQUETTES OF COMPOSITION NI-SI3N4 FOR MODIFICATION OF ALUMINUM ALLOYS

A. A. Kuzina, A. K. Belyankina

Samara National Research University 34, Moskovskoe shosse, Samara, 443086, Russian Federation E-mail: KuzinaAntonina@mail.ru, babalkina@mail.ru

There was investigated the mechanical mixing and compacting ligature briquettes of nickel powder and nanopowder modifier SiN4, obtained by the azide technology SHS.

Keywords: powders, bulk weight, fluidity, porosity, relative density, modifying.

Успехи современной авиационной техники неразрывно связаны с применением разнообразных композиционных материалов, без применения которых невозможно создание ни одного объекта современной техники - будь то космический корабль, самолет, автомобиль, гидростанция и т. д. Важнейшую роль играют материалы, способные обеспечить надежную работу изделий в широком диапазоне температур, при сложном напряженном состоянии, в контакте с различными агрессивными средами, а также материалы, обладающие высокими и стабильными диэлектрическими характеристиками. С увеличением скорости полета летательных аппаратов возрастают требования к высокой термостойкости материалов [1; 2].

Одной из основных задач в металлургии остается повышение качества полуфабрикатов. Такая задача напрямую связана с проблемой получения качественных слитков и отливок, поскольку их структура и определяет технологические и эксплуатационные характеристики полуфабрикатов. Получение качественных слитков и отливок зависит от качества исходных шихтовых материалов, особенно лигатур [3].

Целью данной работы было исследование режимов механического смешивания и последующего прессования порошковых композиций состава Ni-Si3N4 для получения лигатурных брикетов, используемых для последующего ввода в алюминиевый расплав.

Механическое смешивание исходных компонентов: никелевого порошка с размером частиц до 75 мкм и порошковой смеси Si3N4 с частицами в виде волокон размерностью до 100 нм, полученной по азидной технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза [4], осуществлялось в течение 60 минут в шаровой и планетарной мельницах.

Получены порошковые смеси, содержащие упрочняющие частицы нитрида кремния в количестве 2,5...15 %, с размером частиц до 70 мкм. Определены технологические свойства исследуемых порошковых смесей. Так, наибольшей насыпной массой обладает порошковая смесь состава Ni-2,5%Si3N4, полученная в результате смешивания в планетарной мельнице, а наименьшим значени-

Секция ««ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ»

ем насыпной массы обладает порошковая смесь состава №-15%813К4, полученная смешиванием в шаровой мельнице. Все исследуемые порошковые композиции не обладают текучестью.

Далее проводилось одноосное прессование полученных порошковых смесей на гидравлическом прессе ПСУ-50 с давлением прессования до 100 МПа. Получены лигатурные брикеты с пористостью до 35 % диаметром 15...20 мм, высотой до 4,5 мм и массой 2,5 грамм. Определены зависимости относительной плотности 0 = ДР) и пористости П = ДР) полученных лигатурных брикетов. Рассмотренные режимы механического смешивания и прессования исследуемых порошковых смесей позволяют получать порошковые лигатурные брикеты, состоящие из никелевого порошка - носителя и порошка модифицирующей фазы 813К4 при увеличенном содержании последней.

Библиографические ссылки

1. Илларионов Э. И., Колобнев Н. И., Горбунов П. З. Алюминиевые сплавы в авиакосмической технике. М. : Наука, 2001. 192 с.

2. Каблов Е. Н. 75 лет. Авиационные материалы. Избр. тр. ВИАМ. 1932-2007. Юбилейный на-уч.-техн. сб. / под общ. ред. академика РАН Е. Н. Каблова. М. : ВИАМ, 2007. 438 с.

3. Напалков В. И., Махов С. В. Легирование и модифицирование алюминия и магния. М. : МИСИС, 2002. 376 с.

4. Получение нанопорошка карбида кремния и композиции на его основе по азидной технологии СВС / Ю. В. Титова, А. П. Амосов, А. А. Ермошкин и др. // Изв. вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2013. № 3. С. 43-48.

© Кузина А. А., Белянкина А. К., 2016