Патент ссср 411169

 

л Гл о и т!

G ll MC" А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

4Ш69

Союз Советских

Сощиалистимеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.Х1.1971 (№ 1713313/22-1) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 15.1.1974. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 8Х.1974

М. Кл. С 23с 11/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий

УДК 621.785.532(088.8) Автор изобретения

В. И. Муравьев

Заявитель

СПОСОБ АЗОТИРОВАНИЯ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ

Изобретение относится к области химикотермической обработки металлов, в частности к процессам азотирования титана и его сплавов.

Известен способ азотирования титана в разреженном азоте при непрерывном поступлении последнего из баллона в реакционное пространство печи. Указанная химико-термическая обработка в разреженном азоте позволяет при 950 С в течение 8 час получать на техническом титане ВТ-1 диффузионный слой глубиной 0,07 мм.

Предлагаемьш способ отличается от известного тем, что для интенсификации, упрощения и удешевления процесса азотированис проводят в герметичной камере с воздушной атмосферой с введением кнслородоа ктивпых веществ.

Г1о описываемому способу азотируемые дстали помещают в гсрметичный контейнер совместно с кислородоактивными веществами, например цирконием, магнием и т. д., количество которых рассчитывают так, что при нагреве происходит полное поглощение кислорода воздуха, Объем садки определяют расчетным путем, исходя из соотношения воздуха к насыщаемой поверхности, равного 0,1—

5,0 и /и-".

Формирование нитридов при нагреве и образование твердого раствора азота в титане происходит за счет взаимодействия поверхности изделий с азотом воздуха, что приводит к уменьшению давления в контейнере и созданию разрежения, вызывающего диссоциацию

5 поверхностной пленки нитридов и ускорение процесса.

При нагареванин до температуры изотермической выдержки вследствие расширения газов повышается давление в изолированном

1р объеме контейнера, в связи с чем в процессе нагрева до рабочей температуры осуществляют стравливание избыточного давления расширяющихся газов.

Для получения более глубоких диффузион15 ных слоев при достижении давления менее

1 мм рт. ст. в контейнер добавляют азот. Охлаждение изделий проводят в контейнере или путем продувки контейнера аргоном до температуры 150 †2 С, после чего контейнер

2О вскрывают и детали охлаждают на воздухе.

Г1 р и м с р. Образцы из сплавов титана

ВТ-!4, ВТ-6, ВТЗ-1, ОТЧ-l шлифуют, обезжирнвают в ацетоне и травят в течение 1 — 2 мин в смеси плавиковой и азотной кислот. Далее

25 образцы совместно с магниевой стружкой помещают в контейнер, герл|етизируют и нагревают в камерной псчн до 900 С в течение

24 час.

Отношение объема газа в контейнере к насыщаемой поверхности 0,3 м /м- . Давление в

411169

Предмет изобретения

Глубина слоя, мм

Режим азотирования

Марка сплава общая глубина слоя слой с Н,50 — 700 к г/мм

ОТЧ-1

ВТ-14

0,256

0,232

0,101

0,097

Т 900 С; время 24 час

ВТ6-С

ВТ3-1

0,224

0,115

0,084

0,053

Составитель Я. Коган

Редактор Н. Кориенко

Техред Л. Богданова

Корректор О. Т1орниа:

Заказ 1104/6 Изд, № 1192 Тираж 875 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 контейнере через 2 мин процесса 1680 мм рт. ст., через 10 мин 1360 мм рт. ст.

По окончании изотермической выдержки контейнер выгружают из печи и охлаждают па воздухе. При этом получают диффузионный слой, глубина которого для различных сплавов приведена в таблице.

1. Способ азотирования титана и его спла вов, заключающийся в изотермической вы5 держке изделий в разреженной азотсодержщей среде, отличающийся тем, что, с целью интенсификации, упрощения и удешевления процесса, азотирование осуществляют в герметичной камере с воздушной атмосферой

10 с введением кислородоактивных веществ.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что азотирование ведут при соотношении объема воздуха к насыщаемой поверхности, равном 0,1 — 5,0 мз/м .

15 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе нагрева до рабочей температуры проводят стравливание избыточного давлгния расширяющихся газов.