СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ Российский патент 1995 года по МПК B22F3/12 C22C1/05 

Описание патента на изобретение RU2048266C1

Изобретение относится к области порошковой металлургии, а именно к получению твердых сплавов.

Известен способ получения твердых сплавов, согласно которому спекание прессованных заготовок осуществляют в восстановительной атмосфере или в вакууме (Третьяков В. И. Основы металловедения и технологии производства спеченных твердых сплавов. М. Металлургия, 1976, с. 382). При применении восстановительной атмосферы спекание проводят в горизонтальных печах трубчатого или муфельного типа, нагревательный элемент которых расположен с внешней стороны. В некоторых случаях нагревателем является графитовая труба, служащая одновременно и рабочим пространством печи. При применении вакуума спекание проводят либо в вертикальных печах периодического действия, либо в горизонтальных непрерывного действия.

Недостаток данного способа наличие градиента температур как по длине, так и по сечению трубы или муфеля, что снижает качество спеченных изделий и, следовательно, выход в годное.

Ближайшим техническим решением является способ получения сплавов, включающий прессование шихты и спекание в псевдоожиженном слое предварительно спеченного оксида алюминия при температуре 1250-1360оС в окислительной или восстановительной атмосфере.

Недостаток известного способа низкая прочность получаемых изделий, снижающая их эксплуатационные свойства.

Цель изобретения разработка технологии, обеспечивающей высокий выход в годное, получение высококачественных твердосплавных изделий, отличающихся высокой эксплуатационной стойкостью.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения твердых сплавов, включающем прессование шихты, спекание в псевдоожиженном слое предварительно спеченного оксида алюминия в восстановительной атмосфере, спекание проводят, осуществляя нагрев со скоростью 35-40оС/мин до температуры 800-850оС с последующей выдержкой в течение 30-40 мин, затем со скоростью 50-55оС/мин до температуры 1350-1400оС и последующей выдержкой в течение 50-60 мин.

Предлагаемые режимы спекания: скорость нагрева 35-40оС/мин до температуры 800-850оС с последующей выдержкой в течение 30-40 мин и последующий нагрев со скоростью 50-55оС/мин до температуры 1350-1400оС и выдержкой в течение 50-60 мин обеспечивают получение малопористых изделий, имеющих высокие эксплуатационные характеристики, в частности прочность, твердость, плотность и высокий выход в годное.

Скорость нагрева 35-40оС/мин обеспечивает равномерный нагрев образца и постепенное удаление пластификатора, что повышает качество сплава. При скорости нагрева меньше 35оС/мин снижается производительность установки, больше 40оС/мин происходит бурное выделение паров пластификатора, что может привести к механическому разрушению образцов.

При нагревании до температуры меньше 800оС не полностью удаляются остатки пластификатора, что снижает качество сплавов, при температуре выше 850оС возможно науглероживание сплава парами пластификатора. Выдержка в течение 30-40 мин обеспечивает полное удаление пластификатора. При выдержке менее 30 мин пластификатор удаляется неполностью, выдержка более 40 мин не требуется, так как полнота удаления достигается в заявленное время.

Скорость нагрева 50-55оС/мин обеспечивает равномерный прогрев свободного от пластификатора образца, повышая качество сплава. При скорости нагрева меньше 50оС/мин внутренние слои образца не успевают прогреваться и снижается качество сплава, при скорости выше 55oC/мин снижается выход в годное.

При нагревании до температуры меньше 1350оС не достигается высокое качество сплава, при температуре выше 1400оС возможно вытекание легкоплавкой составляющей. Выдержка в течение 50-60 мин обеспечивает равномерное и качественное спекание образца. При выдержке менее 50 мин снижается качество сплава, при выдержке более 60 мин дальнейшего улучшения свойств сплава не происходит.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Спрессованную шихту помещают в нижнюю часть обогреваемой керамической трубы. Шихту засыпают порошком предварительно спеченного оксида алюминия и подают водород в количестве, необходимом для приведения порошка оксида алюминия в псевдоожиженное состояние. Затем осуществляют нагрев со скоростью 35-40оС/мин до температуры 800-850оС, выдерживают в течение 30-40 мин, вновь нагревают со скоростью 50-55оС/мин до температуры 1350-1400оС и выдерживают в течение 50-60 мин.

П р и м е р 1. В обогреваемую алундовую трубку диаметром 32 мм и высотой 143 мм помещали прессованный образец сплава ВК-20 в виде цилиндра с внутренним отверстием. Внешний диаметр образца 21 мм, диаметр отверстия -4,5 мм, высота 41 мм. Образец засыпали предварительно спеченным оксидом и подавали водород. Затем включали нагрев со скоростью 35оС/мин. При достижении температуры 800 ±5оС образец выдерживали в течение 30 ми, а затем вновь нагревали со скоростью 50оС/мин до 1350оС и выдерживали в течение 60 мин. После последней выдержки нагрев отключали.

Свойства полученного сплава приведены в таблице.

П р и м е р 2. Как в примере 1, получены образцы твердого сплава при различных режимах спекания. Свойства полученных образцов приведены в таблице.

Предлагаемый способ дает возможность организовать малоотходное производство высококачественных твердых сплавов.

Похожие патенты RU2048266C1

название год авторы номер документа
Способ изготовления керамического материала 2002
  • Максимов А.А.
  • Пашкин Н.В.
  • Аникин В.Н.
  • Герман В.Ф.
  • Вепринцев К.В.
RU2223929C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО КАРБОНИТРИДА 1991
  • Гайдук С.Л.
  • Коняшин И.Ю.
  • Аникеев А.И.
  • Третьяков В.И.
  • Смирнов В.А.
RU2023656C1
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 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 ОСОБО МЕЛКОЗЕРНИСТОГО СПЛАВА 2021
  • Рябцев Анатолий Данилович
  • Явтушенко Павел Михайлович
  • Аникин Вячеслав Николаевич
  • Аникин Григорий Вячеславович
  • Еремин Сергей Александрович
  • Абрамов Александр Васильевич
RU2780165C1
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 СВЕРХТВЕРДОГО МАТЕРИАЛА 1992
  • Лопарев В.В.
  • Королев С.В.
  • Хрусталев С.Н.
  • Лавров В.Е.
  • Маньков А.Н.
  • Аникин В.Н.
  • Вепринцев В.И.
  • Тальдрик А.Ф.
RU2027689C1
СПЕЧЕННЫЙ ТВЕРДЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ КАРБИДА ВОЛЬФРАМА 1991
  • Сапронова З.Н.
  • Толстикова С.П.
  • Питиримов И.М.
  • Калинин Ю.И.
RU2027791C1
Спеченный твердый сплав 1991
  • Борисова Нина Васильевна
  • Романова Нина Ивановна
  • Русаков Вячеслав Васильевич
SU1838442A3
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА МОЛИБДЕНА 1989
  • Румянцев В.К.
  • Гуревич Л.Е.
  • Букатов В.Г.
  • Орлов А.Б.
  • Ройзин Г.М.
  • Скорина Т.Я.
  • Никольская Г.М.
  • Биндер С.И.
  • Суанов А.Е.
  • Габисов К.Г.
RU1649739C

Иллюстрации к изобретению RU 2 048 266 C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ

Использование: для получения твердых сплавов. Цель изобретения разработка технологии, обеспечивающей высокий выход в годное, получение высококачественных твердосплавных изделий, отличающихся высокой эксплуатационной стойкостью. Сущность: способ получения твердых сплавов включает прессование шихты, спекание в псевдоожиженном слое предварительно спеченного оксида алюминия в восстановительной атмосфере. Спекание проводят, осуществляя нагрев со скоростью 35 40°С/мин до температуры 800 850°С с последующей выдержкой в течение 30 40 мин, затем со скоростью 50 55 °С/мин до температуры 1350 1400°С и последующей выдержкой в течение 50 60 мин. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 048 266 C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ, включающий прессование шихты, спекание в псевдоожиженном слое предварительно спеченного оксида алюминия в восстановительной атмосфере, отличающийся тем, что спекание проводят, осуществляя нагрев со скоростью 35 40 град./мин до 800 850oС с последующей выдержкой в течение 30 40 мин, а затем со скоростью 50 55 град./мин до 1350 1400oС и последующей выдержкой в течение 50 60 мин.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2048266C1

Патент Великобритании N 976516, кл
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1

RU 2 048 266 C1

Авторы

Тараканов Б.М.

Каменщиков Г.П.

Крохин А.С.

Карданов В.А.

Даты

1995-11-20Публикация

1993-12-28Подача