Главная | Обратная связь

Метод термодиффузного насыщения.

Источник насыщения, состоящий из порошка легирующего металла, хлористого аммония и наполнителя типа глинозема Al₂О₃ или кремнезема SiO₂, располагается вокруг насыщаемого порошка (губки) металла или чередующимися с ним слоями. Схематически такой процесс выглядит так: на дно контейнера помещают засыпку, уплотняют ее и сверху насыпают металлический порошок, подвергаемый насыщению; поверх этого слоя насыщаемого порошка металла накладывают еще один слой засыпки, закрывают контейнер крышкой и нагревают, обеспечивая диффузионное насыщение металла-основы сплава.

«-» не обеспечивается равномерное распределение насыщающего металла по всей толщине порошка-основы; трудно регулировать состав получаемого порошка; недостаточно полно используется металл из насыщающей засыпки.

Насыщение из точечных источников более рационально и позволяет получать порошки сплава однородного состава. Метод предусматривает приготовление смеси из порошков металла-основы и легирующего металла, к которой обычно добавляют вещество (чаще всего NH₄Cl), образующее при нагреве галогениды легирующих элементов, и последующий нагрев этой шихты в течение определенного времени; полученную губку заданного состава размалывают в порошок, который затем отмывают в воде или отжигают в водороде для удаления остатков галлоидных соединений. Иногда вместо порошка легирующего металла в шихту вводят оксид и углерод; тогда легирующий элемент образуется в процессе нагрева шихты в результате протекания соответствующей реакции восстановления.

Диффузионное насыщение из точечных источников происходит переносом легирующего элемента через газовую фазу в виде хлоридов, иодидов или бромидов, образующихся во время нагрева при взаимодействии металлических компонентов смеси с продуктами разложения соответствующих галлоидных солей аммония:

NH₄Г ↔ NH₃ + НГ,

2NH₃ ↔ N₂ + 3H₂,

НГ + Ме ↔ МеГ + 0,5Н₂,

НГ + Ме^/ ↔ Ме^/Г + 0,5Н₂,

Ме^/Г + Ме ↔ МеГ + Ме^/,

МеГ + Ме^/ ↔ Ме^/Г + Ме,

где Г – хлор, иод или бром; Ме – металл-основа; Ме^/ - легирующий металл; МеГ и Ме^/Г – галогениды металла-основы и легирующего металла соотвественно; НГ – галлоид водорода.

Количество образовавшихся галлоидных соединений зависит от содержания в шихте NH₄Г (оптимальное количество 10-12%), герметичности контейнера, температуры и скорости нагрева, температуры агрегатных превращений Ме^/Г и МеГ, коэффициентов испарения компонентов шихты и других факторов.

В процессе изотермической выдержки в контейнере взаимодействуют друг с другом исходные и образующиеся твердые, жидкие и газообразные вещества. При встрече газообразного галогенида одного металла с поверхностью частиц другого металла идет приведенная выше реакция замещения, в результате которой образуется газообразный галогенид другого металла и активные атомы насыщающего элемента. Например, выделившиеся на поверхности частиц Ме активные атомы Ме^/ сначала адсорбируются на ней, а затем диффундируют вглубь частицы, образуя сплав Ме-Ме^/; аналогично происходит насыщение частиц Ме^/ выделившимися атомами Ме с образованием сплава Ме^/-Ме. Процесс формирования частиц сплава будет происходить до достижения ими равновесного состава. В результате последовательного и совмещенного протекания перечисленных процессов за 3-6 ч происходит полное выравнивание концентрации элементов по сечению частиц порошков сплавов. Введенный в шихту галогенид аммония служит не только источником галлоида водорода и образующихся затем галогенидов металлов, но и разрыхлителем, препятствующим спеканию частиц порошка в процессе насыщения их соответствующими элементами.

64.Получение металлических порошков методом "испарения-конденсации" и методом межкристаллитной коррозии.