Способ внутреннего окисления неблагородных металлов и сплавов

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 462885

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.06.72 (21) 1800365/22-1 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.75. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 10.07.75 (51) М, Кл, С 22f 1/02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 669 046.42 (088.8) н открытий (72) Авторы изобретения

Б. П. Нам, А. В Серебряков, Г. А. Зырянкин, В. М. Поляков, Г. В. Левенкова, И. С, Болгов и Н. Л. Эстрина (71) 3 а я в ител b (54) СПОСОБ ВНУТРЕННЕГО ОКИСЛЕНИЯ НЕБЛАГОРОДНЫХ

МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Изобретение относится к области материаловедения и предназначено для предприятий, разрабатывающих или применяющих жаропрочные высокотепло- и электропроводные металлические материалы.

Известен способ внутреннего окисления неблагородных металлов и сплавов, легированных элементами с большим сродством к кислороду, чем металл-основа, включающий нанесение на поверхность изделия окисной пленки, нагрев и выдержку его при температуре

0,8 — 0,9 температуры плавления металла-основы в атмосфере с парциальным давлением кислорода, равным давлению диссоциации низшего окисла металла-основы при температуре обработки. Основным недостатком известного способа является соблюдение точного режима расхода газовой смеси для обеспечения дозированного количества кислорода. Кроме того, учитывая, что толщина окисной пленки должна быть строго оптимальной (около

0,005 мм), для проведения процесса требуются целые комплексы дозирующих и контролирующих приспособлений, что усложняет процесс и затрудняет воспроизводимость качества внутреннеокисляемого металла.

По предложенному способу парциальное давление кислорода устанавливают и автоматически поддерживают равным упругости диссоциации низшего окисла металла-основы при температуре на 30 — 70 С ниже температуры изделия.

Генератор кислорода (емкость со смесью порошков исходного металла с его окислами)

5 помещают непосредственно в герметичную рабочую камеру установки внутреннего окисления. При этом генератор кислорода оборудован самостоятельным нагревателем, что позволяет регулировать его температуру, следоl0 вательно и парциальное давление кислорода во всей системе независимо от температуры рабочей зоны внутреннего окисления, имеющей самостоятельный нагреватель. Это позволяет, манипулируя температурами генератора

15 кислорода и зоны окисления установки, создавать условия для преимущественного поверхностного или внутреннего окисления деталей по желанию оператора. Если Т„(температура генератора) меньше Т,, (температура рабочей

20 зоны окисления), то парциальное давление кислорода в камере меньше упругости диссоциации окисла внутреннеокисляемого металла соответствующей рабочей температуре зоны и, следовательно, адсорбируемый на поверхность

25 деталей кислород растворяется и диффузионно проникает во внутрь, не проводя поверхностного окисления. Если T,) Т„то происходит преимущественно поверхностное окисление деталей. Таким образом, мы имеем саморегу30 лирующую систему по кислороду, парциаль.

462885

Предмет изобретения

Составитель Т. Смирнова

Текред Т. Миронова

Корректор Н, Учакина

Редактор О. Филиппова

Заказ 1441/11 Изд. А о 487 Тираж 740 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )Ê-35, Раушскаи наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, и ное давление которого определяется заданной температурой генератора кислорода, что ведет к ликвидации всего газового тракта с регулирующими и контролирующими приспособлениями.

Пример. Ленточные образцы из сплава меди с 0,3 /о алюминия толщиной 0,2 — 0,8 мм помещают в донную часть снизу заглушенной кварцевой трубы 1/1 80 мм. Сверху кварцевую трубу герметизируют тонкими проволочками из чистой меди (/1 05 мм и длиной 100—

120 мм), уложенными плотно по длине трубы.

Зазоры засыпают порошками окислов меди.

Медная проволока и окислы меди одновременно используют как генератор кислорода. Подготовленную кварцевую трубу нагревают двумя нагревателями: донную часть с образцами — до 950-+ 10 С, а генератор кислорода— на 30 — 70 С ниже зоны с образцами. Таким образом, в системе автоматически поддерживается парциальное давление кислорода ниже, чем упругость диссоциации закиси меди, соответству1ощая температуре экспериментального образца, т. е, ниже 9504+.10 С. Выдержка ленточных образцов в течение 1,5 — 2,0 час в этих условиях обеспечивает сквозное внутреннее окисление и равномерное распределение окисных частиц А120з.

10 Способ внутреннего окисления неблагородных металлов и сплавов, легированных элементами с большим сродством к кислороду, чем металл-основа, включающий нагрев и выдержку изделий при температуре 0,8 — 0,9 тем15 пературы плавления металла-основы в атмосфере кислорода, отличающийся тем, что, с целью устранения образования окалины на поверхности обрабатываемого изделия и упрощения процесса, парциальное давление кисло20 рода устанавливают равным упругости диссоциации низшего окисла металла-основы при температуре на 30 — 70 С ниже температуры изделия.