СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО КАРБОНИТРИДА Российский патент 1994 года по МПК C01B21/76 C01B31/30 

Описание патента на изобретение RU2023656C1

Изобретение относится к порошковой металлургии, к способам получения сложного карбонитрида титана, вольфрама, и металлов, выбранных из группы, содержащей тантал, ниобий, ванадий, хром и цирконий.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения сложного карбонитрида, включающий смешивание порошков карбонитрида титана, карбидов, карбонитридов или нитридов легирующих металлов (металлов IVa, Va, VIa групп периодической системы) с сажей (0,01-2,0 мас.% ) и термообработку смеси в атмосфере азота при температуре не ниже температуры спекания твердого сплава [1].

Недостатками известного способа является то, что он не позволяет получить сложный карбонитрид необходимого качества. Это обусловлено следующим: в качестве исходных реагентов используются стабильные соединения (карбиды, нитриды, карбонитриды), поэтому процессы образования сложного карбонитрида затруднены и не происходит полного взаимодействия и растворения компонентов; регламентация содержания карбонитрида титана в смеси отсутствует, что может привести к получению сложного карбонитрида с недостатком азота; значительный избыток сажи (до 2 мас.%) против стехиометрически необходимого может вызвать повышенное содержание свободного углерода в полученном сложном карбонитриде.

Целью изобретения является повышение качества целевого продукта за счет снижения содержания в нем свободного углерода и кислорода.

Цель достигается тем, что в способе получения сложного карбонитрида, включающем смешивание порошков карбонитрида титана, соединения металла Va групп и/или VIa группы с сажей, термообработку смеси в атмосфере азота, в качестве металла VIa группы используют вольфрам и в смесь дополнительно вводят оксид титана при соотношении массовых содержаний оксида титана и карбонитрида титана не выше 3,0, а сажу берут с избытком от стехиометрического не более 0,5 мас.%.

Введение оксида титана в смесь способствует активации процесса образования сложного раствора, что повышает однородность получаемого продукта, его равновесность.

Наличие карбонитрида титана в смеси при его содержании не ниже 5,0 мас. % обеспечивает необходимое содержание азота в полученном продукте. Этому способствует также соотношение массовых содержаний оксида и карбонитрида титана. Кроме того, это способствует повышению однородности полученного продукта.

Избыток сажи против стехиометрически необходимого обеспечивает полноту протекания процесса восстановления оксидов в смеси. Однако при избытке свыше 0,5 мас.% возможно присутствие повышенных количеств свободного углерода в полученном сложном карбонитриде.

Совместное использование как оксида, так и карбонитрида титана упрощает процесс карбонитризации и повышает качество полученного продукта.

Способ осуществляют следующим образом.

Порошки карбонитрида титана, оксида титана, легирующих металлов (вольфрам, ниобий, тантал и др.) и сажи смешивают в необходимых пропорциях совместным размолом.

После отделения размольных тел шихту плотно набивают в лодки и подвергают термообработке при продвижке лодок через толкательную печь. Процесс осуществляют в атмосфере азота при его расходе 1-1,5 м3/ч при 1800-2200оС в течение 3 ч.

П р и м е р. Карбонитрид титана, содержащий 9,49 мас.% Собщ (0,15 мас.% Ссв) 11,37 мас.% N 0,20 мас.%, 0, со средним размером зерна 3,0 мкм, смешивают с оксидом титана (TiO2), вольфрамом марки В (dcp = =7,3 мкм), пентоксидом тантала (Та2О5) и сажей в различных пропорциях. Смешивание ведут в барабанной мельнице с размольными телами в течение 1 ч.

Шихту плотно набивают в лодки и подвергают термообработке в атмосфере азота при его расходе 1,0 м3/ч, скорости продвижки лодок 25 мм/мин, температуре 2100оС.

Составы шихт и полученного сложного карбонитрида приведены в таблице.

Из данных таблицы следует, что изобретение позволяет повысить качество получаемого сложного карбонитрида (содержание в нем свободного углерода 0,04-0,05 мас.% и кислорода 0,094-0,006 мас.%).

Похожие патенты RU2023656C1

название год авторы номер документа
Слоистый материал для режущего инструмента 1991
  • Аникеев Александр Иванович
  • Коняшин Игорь Юрьевич
  • Сенчихин Валентин Константинович
  • Смирнова Мария Михайловна
  • Новожонова Валентина Андреевна
  • Золотарева Наталья Николаевна
  • Пельц Александр Давыдович
  • Гайдук Сергей Леонидович
SU1801141A3
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО СЛОИСТОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ТВЕРДОГО СПЛАВА 1992
  • Коняшин И.Ю.
  • Аникеев А.И.
  • Сенчихин В.К.
  • Гайдук С.Л.
  • Пельц А.Д.
  • Ульянов А.В.
  • Крохин А.С.
  • Априамов А.Н.
  • Каменщиков Г.П.
RU2064526C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА 1989
  • Коняшин И.Ю.
  • Аникеев А.И.
  • Корчагин А.А.
  • Кирюхин С.А.
  • Казаков Ю.А.
  • Коровин А.Б.
  • Царьков С.М.
RU1760779C
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА ВОЛЬФРАМА 1991
  • Борисова Н.В.
  • Букатов В.Г.
  • Биндер С.И.
  • Гуриева Н.А.
  • Гуриев Р.А.
  • Шахгильдянц Р.С.
SU1835128A3
Способ изготовления керамического материала 2002
  • Максимов А.А.
  • Пашкин Н.В.
  • Аникин В.Н.
  • Герман В.Ф.
  • Вепринцев К.В.
RU2223929C1
СПЛАВ НА ОСНОВЕ ВОЛЬФРАМА 2001
  • Клячко Л.И.
  • Глушков В.Н.
  • Михайлов В.Г.
  • Косачев Л.С.
RU2206629C2
ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЛАВА НА ОСНОВЕ МОЛИБДЕНА 1992
  • Чермошенцев В.П.
  • Ивакин С.Б.
  • Паршиков В.Г.
  • Кутюрин Ю.Т.
  • Рецлов О.И.
RU2009020C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДОСПЛАВНОГО СЛОИСТОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 1988
  • Коноков Г.Х.
  • Аникеев А.И.
  • Захаров В.И.
  • Кирюхин С.А.
  • Мамаева Т.И.
  • Мельникова В.Н.
  • Коровин А.Б.
  • Царьков С.М.
  • Поленов С.В.
  • Череницкий А.В.
  • Золотарев В.И.
  • Сапронов Е.И.
SU1526046A1
КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ 1992
  • Максимов А.А.
  • Керимов К.Ш.
  • Вепринцев К.В.
  • Аникин В.Н.
  • Вепринцев В.И.
RU2016879C1
ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГАТУРЫ НА ОСНОВЕ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ 1992
  • Лейтман М.С.
  • Зеленер М.С.
  • Никонов Б.Н.
  • Крохин А.С.
  • Гуриев Р.А.
  • Биндер С.И.
  • Шахгельдянц Р.С.
  • Габисов К.Г.
RU2040571C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 023 656 C1

Реферат патента 1994 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО КАРБОНИТРИДА

Использование: получение спеченных твердых сплавов. Сущность изобретения: смешивают порошки карбонитрида титана в количестве 5,0 - 20,44 мас.%, оксида титана, металлического вольфрама, пентоксида тантала и сажи в избытке от стехиометрического не более 0,5 мас.%. Массовое отношение TiO2:TiCN = 0,5-3,0 . Смесь подвергают термообработке при 2100°С в атмосфере азота. Сложный карбонитрид содержит кислород и свободный углерод в количестве 0,04 - 0,06 мас.%. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 023 656 C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО КАРБОНИТРИДА, включающий смешивание порошков карбонитрида титана и вещества, содержащего металл Vа и/или VIа группы с сажей, и термообработку полученной смеси в атмосфере азота, отличающийся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта за счет снижения содержания в нем свободного углерода и кислорода, в качестве вещества, содержащего металл YIа группы, используют металлический вольфрам и в смесь дополнительно вводят диоксид титана при массовом отношении TiO2 : TiCN не более 3,0, а сажу берут с избытком от стехиометрического не более 0,5 мас.%.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1994 года RU2023656C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ФРОНТА УДАРНОЙ ВОЛНЫ 0
SU259192A1
Машина для добывания торфа и т.п. 1922
  • Панкратов(-А?) В.И.
  • Панкратов(-А?) И.И.
  • Панкратов(-А?) И.С.
SU22A1

RU 2 023 656 C1

Авторы

Гайдук С.Л.

Коняшин И.Ю.

Аникеев А.И.

Третьяков В.И.

Смирнов В.А.

Даты

1994-11-30Публикация

1991-02-20Подача