Состав для химико-термической обработки изделий из титана и его сплавов

 

Использование: в машиностроении, авиационной и других отраслях промышленности . Сущность изобретения заключается в том, что состав содержит, мас.%: порошок алюминия 15-20, порошок ванадия 5-10, ванадий треххлористый 3-6, аммоний хлористый 1-3, окись алюминия - остальное. Состав повышает вязкость и жаростойкость изделий. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 23 С 10/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4855823/02 (22) 01,08,90 (46) 23.05.92. Бюл. № 19 (71) Научно-исследовательский технологический институт (72) В, Г,Артемчук (53) 621,785. 51,06(088. 8) (56) Минкевич А.Н, Химико-термическая обработка металлов и сплавов. — M.: Машиностроение, 1965, с. 359.

Авторское свидетельство СССР

¹ 870495, кл. С 23 С 10/48, С 23 С 12/02, 1980, Изобретение относится к области металлургии, в частности к химико-термической обработке изделий из титана и сплавов на его основе с целью увеличения их жаростойкости, и может быть использовано в машиностроительной, авиационной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — увеличение вязкости и жаростойкости изделий, Поставленная цель достигается тем, что изделия из титана и его сплавов подвергают диффузионному насыщению в составе, содержащем следующие компоненты, мас.%:

Порошок алюминия 15-20

Порошок ванадия 5-10

Треххлористый ванадий 3-6

Хлористый аммоний 1-3

Окись алюминия Остальное

В процессе такой обработки происходит диффузионное насыщение иэделий как алюминием, так и ванадием. что приводит к стабилизации /3-фазы в диффузионном слое и, следовательно, к увеличению вязкости и жаростойкости изделий, Ы2,, 1735434 А1 (54) СОСТАВ ДЛЯ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТИТАНА

И ЕГО СПЛАВОВ (57) Использование: в машиностроении, авиационной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения заключается в том, что состав содержит, мас.%: порошок алюминия 15-20, порошок ванадия

5-10, ванадий треххлористый 3-6, аммоний хлористый 1-3, окись алюминия — остальное.

Состав повышает вязкость и жаростойкость изделий. 1 табл.

Назначение вводимых компонентов следующее, Порошки ванадия (V) и алюминия (AI) являются поставщиками атомарных алюминия и ванадия, которые диффундируют в поверхностные слои изделий.

При разложении треххлористого ванадия(ЧС з 6HzQ) образуются атомарные ванадий и хлор, Ванадий диффундирует в поверхностные слои изделий, а хлор снова вступает во взаимодействие с порошками алюминия и ванадия с образованием хлоридов этих компонентов, которые затем разлагаются на поверхности изделий с образованием атомарных алюминия и ванадия. Таким образом процесс идет непрерывно, образуется равномерный по толщине и химическому составу диффузионный слой, что благоприятно сказывается на вязкости и жаростойкости изделий, Хлористый аммоний (NHaCI) является активатором, а окись алюминия (АЬОз) предотвращает состаа от спекания и приваривания его к поверхности изделий. 4

Ы

Ql

4 (л) ф

» ! еЪ

1735434

Составитель B,Àðòåì÷óê

Редактор Н.Бобкова Техред М.Моргентал Корректор O ÊóHäðèê

Заказ 1796 Тираж Подписное

BÍÈÈÏÈ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Процесс химико-термической обработки осуществляют следующим образом.

Изделия, предназначенные для обработки, обезжиривают в горячем (70-90 С)

5 /-ном щелочном растворе и сушат при

100-150 С, Остывшие изделия укладывают в контейнеры с плавкими затворами, послойно пересыпают смесью, указанного состава, загружают в электропечь, нагревают до 850-1000 С и выдерживают при этой температуре 4-10 ч в зависимости от требуемой толщины диффузионного слоя. После окончания выдержки контейнеры охлаждают до комнатной температуры и разгерметизируют.

Пример 1, Образцы, изготовленные из титана марки ВТ1-00, подвергают диффузионному насыщению описанным способом, Температура процесса насыщения составляет 850 С, а продолжительность выдержки 10 ч. После диффузионного насыщения образцы испытывают на ударную вязкость и определяют их жаростойкость путем привеса после нагрева при 1000 С в течение 100 ч.

Результаты испытания представлены в таблице. Они показывают, что предлагаемый состав позволяет повысить вязкость образцов из титана на 170-230/, а жаростойкость на 180-300 Д.

Оптимальным составом для диффузионного насыщения является состав, содержащий компоненты в предлагаемых пределах.

При содержании активных компонентов менее нижних предельных значений вязкость и жаростойкость изделий увеличиваются незначительно по сравнению с известным составом, а при содержании активных компонентов более верхних предельных значений указанные характеристики образцов ниже, чем оптимального состава.

Пример 2. Диффузионному насыщению описанным выше способом подвергают

5 образцы, изготовленные из титанового сплава марки ВТ6, в известном составе (состав 6) и в предлагаемом ссотаве (состав 2).

Температура процесса составляет 1000 С, а продолжительность выдержки 4 ч. После на10 сыщения образцы испытывают на ударную вязкость и жаростойкость описанным в примере 1 способом. Испытания показывают, что ударная вязкость и привес образцов, обработанных в предлагаемом составе со15 ставляют соответственно 5 кгс/см и 58 г/м, а эти же характеристики образцов, обработанных в известном составе, составляют 3 кгс/см и 105 г/см .

Таким образом, предлагаемый состав

20 для химико-термической обработки изделий из титана и его сплавов является высокоэффективным для увеличения вязкости и жаростойкости изделий.

25 Формула изобретения

Состав для химико-термической обработки изделий из титана и его сплавов, содержащий порошок алюминия, хлористый аммоний и окись алюминия, о т л и ч а ю—

30 шийся тем, что, с целью повышения вязкости и жаростойкости изделий, он дополнительно содержит порошок ванадия и треххлористый ванадий, при следующем соотношении компонентов, мас. /:

35 Порошок алюминия

Порошок ванадия

Треххлористый ванадий

Хлористый аммоний

Окись алюминия