Способ синтеза сложных карбидов

 

Сущность изобретения: бинарные смеси металл-углерод подвергают предварительному механическому активированию каждую в отдельности со степенью усвоения энергии 75-80% от максимально возможного количества усвоенной энергии, а затем активированные смеси объединяют в пропорциях, необходимых для получения сложных карбидов, и подвергают повторному механическому активированию со степенью усвоения энергии 5-10% от максимально возможного количества усвоенной энергии, после чего осуществляют термообработку смеси с сажей в защитной атмосфере или в вакууме. 1 табл.

СОК)3 СО8ГТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ!ОБЛИК

<я)с С 22 С 1/04, ГОСУДАРСТ8ЕННОЕ Г!АТЕНТНОЕ

8ЕДОМСТ80 СССР (ГОСПАТЕ НТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4930231/02 (22) 22.04.91 (46) 23.03.93. Бюл. М 11 (71) Московский институт стали и сплавов (72) К,Н.Егорычев. А.Г.Ермилов, В.В,Сафонов, С.И.Рупасов, Е.А.Левашов и Ю.В,БогаТОВ (73) Московский институт стали и сплавов (56) В,И. Третьяков. "Металлокерамические твердые сплавы, — M. Металлургия, 1962, с.

131 — 132, В,И. Третьяков, Основы металловедения и технологии производства спеченных твердых сплавов. — М.: Металлургия, 1976, с. 293-295.

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к и роизводству твердых сплавов.

Изобретение может быть использовано при производстве твердых сплавов на основе сложных карбидов, а именно при синтезе указанных соединений.

Целью изобретения является: снижение температуры и продолжительности процесса получения сложных карбидов, свободных от включений монокарбидов..

Поставленная цель достигается тем, что в способе синтеза сложных карбидов, включающем термообработку смеси исходных металлических порошков с сажей в защитной атмосфере или вакууме, согласно изобретению, перед термообработкой бинарные смеси металл — углерод подвергают предварительному механическому активированию каждую в отдельности со степенью усвоения энергии 75-80% от максимально воз„.,5U „„1804489 А3 (54) СПОСОБ СИНТЕЗА СЛОЖНЫХ КАРБИДОВ (57) Сущность изобретения: бинарные смеси металл-углерод подвергают предварительному механическому активированию каждую в отдельности со степенью усвоения энергии 75-80% от максимально возможного количества усвоенной энергии, а затем активированные смеси объединяют в пропорциях, необходимых для получения сложных карбидов, и подвергают повторному механическому активированию со степенью усвоения энергии 5-10% от максимально возможного количества усвоенной энергии, после чего осуществляют термообработку смеси с сажей в защитной атмосфере или в вакууме. 1 табл. можного количества усвоенной энергии, а затем активированные смеси объединяют в пропорциях, необходимых для получения сложных карбидов, и подвергают повторному механическому активированию со степеньюусвоения энергии5 — 10% от максимально возможного количества усвоенной энергии.

По имеющимся в заявителя данным в известном техническом решении не обнаружено признаков, сходных с отличительными признаками заявляемого изобретения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "Существенные отличия".

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Каждую бинарную смесь металл — углерод подвергают предварительному механическому активированию таким образом, чтобы количество усвоенной (запасенной) материалом энергии составляло 75-80% от максимального количества ус1804489

Синтезируемый сложный карбид

Раз ельное активи ование /I ýòýï/

Номер опыта

Акти вируемая шихта

Условия активи ования

Усвоенная энергия /Е

%/ ш:м

TlWC (30% TIC 70% WC) TIWC (30 TiC 70% WC) TIWC (30 TIC 70% WC) ТЮС (30% Т1С 70% WC) TiWC (30% TIC 70% WC) TIWC

30 TIC 70 WC

3,5;1

20:1

3,5:1

20:1

3,5:1

20:1

Tl+C

W+C

Tl+C

W+C

Tl+C

W+C

24

Tl+C

W+C

TI+C

W+C

3.5:1

20;1

3,5:1

20:1

17

21

22

78

78 военной энергии. Под максимальным количеством усвоенной энергии подразумевается наибольшая степень раэупорядоченности кристаллической решетки материала, не сопровождающаяся физическим (переходом из одной фазы в другую) или химическим превращением (появлением нового соединения). Из активированных на первом этапе бинарных смесей составляют шихту для получения сложного карбида требуемого состава и подвергают ее повторному актйвированию, после чего активиро ванную шихту натревают до температуры реагирования в вакууме или защитной атмосфере, Раздельное активирование бинарных смесей позволяет получать материалы с наибольшей разупорядоченностью кристаллической решетки, что обеспечивает резкое снижение температуры начала реагирования и высокую скорость карбидизации, тогда как совместное активирование нескольких металлов с сажей зачастую приводит к переактивированию одного компонента (поя вля ются п родукты. реакции) и недостаточному активировэнию второго, что препятствует получению гомогенного сложного карбида.

Повторное активирование шихты, составленной из активированных бинарных смесей, способствует гомогенизации ших.ты, а, следовательно, обеспечивает наименьшее диффузионное сопротивление при образовании сложного карбида.

Активирование на первом этапе до значений усвоенной энергии менее 75% от

-максимальной снижает скорость взаимодействия, что отрицательно сказывается на качестве конечного продукта, более 80% может привести к переактивированию, что также отрицательно скажется на качестве конечного продукта.

Подведение на втором этапе активирования менее 5 от максимального количества усвоенной энергии не обеспечивает должной гомогенизации шихты, более 10% также может привести к переактивированию.

Примеры конкретного выполнения представлены в таблице.

Использование предлагаемого способа по сравнению с существующими обеспечивает следующие преимущества: снижение температуры процесса с

1400 С до 400 С; снижение продолжительности процесса с нескольких часов до нескольких секунд; воэможность получения сложных карбидов, свободных от включений монокарбидов и исходных металлов.

Формула изобретения

Способ синтеза сложных карбидов, включающий термообработку смеси исходных металлических порошков с сажей в защитной атмосфере или в вакууме, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения температуры и продолжительности процесса получения сложных карбидов, свободных от включений монокарбидов, перед термообработкой бинарные смеси металл-углерод подвергают предварительному механическому активированию каждую в отдельности со степенью усвоения энергии

75 — 80% от максимально возможного количества усвоенной энергии, а затем активированные смеси объединяют в пропорциях, необходимых для получения сложных карбидов, и подвергают повторному мехэниче40 скому активировэнию со степенью усвоения энергии 5-10% от максимально возможного количества усвоенной энергии.

1804489

Продолжение таблицы

* активирование проводили в центробежной планетарной мельнице с развиваемым ускорением 259; ш:м — соотношение загрузки в барабан шары: материал; г — продолжительность активирования, Редактор А. Купрякова Техред М,Моргентал Корректор Н. Гунько

Заказ 1071 Тираж Подписное

ВНИИПИ 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