Способ получения порошка карбида титана Советский патент 1983 года по МПК B22F9/16 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения порошков, и может быть использовано на металлургических и машиностроительных заводах для получения порошка карбида титана из отходов обработки титана.

Известен способ получения порошка карбида титана, соответствующего формуле ТiС, прокаливанием смеси + ЗС в вакууме при 15001700°С 13.

Недостатком данного способа является то, что получаемый продукт содержит значительное количество кислорода, что отрицательно сказывается на свойствах изделий.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получе ния порошка карбида титана из тита-; новой стружки, включающий нагрев в вакууме отходов титана (стружки,жести) в смеси с углеродом. Так как карбид титана образуется в результате диффузии твурдого углерода в металл, при использовании в качестве исходного материала титановой стружки процесс идет до конца с трудом и его осуществляют с промежуточной

.стадией карбидизации, после которой подвергают дроблению или размолу и затем дополнительной карбидЛации 2 .

Недостатком такого способа является сложность проведения процесса и его высокая энергоемкость.

Целью изобретения является упрощение технологии и снижение энергоемкости процесса.

10

С этой целью в предлагаемом способе получения порошка карбида титана из титановой стружки, включакядем нагрев в вакууме смеси титана и углерода, нагрев осуществляют сначала со скоростью 40-100 град/мин до 16001650°С с выдержкой при этой температуре в течение 0,5-2 ч, а .эатем нагрев ведут со скоростью 10-30 град/мин до 2000-2100°С с выдержкой при этой

20 температуре в течение 0,75-2 ч.

Взаимодействие частиц титана с углеродом происходит в жидко-Твердой фазе, в результате чего происходит интенсификация процесса карбидизации в вакууме 10 -103мм.рт.ст. Для

25 проведения процесса в жидко-твердой фазе используют ступенчатый нагрев . и оптимальную скорость нагрева. При предложенном режиме нагрева образу30 ется пленка карбида титана, толщина

которой является достаточной для того/ чтобы удерживать жидкий титан, которьой образуется при дальнейшем нагреве. При дальнейшем нагреве скорость нагрева до заданной температуры выбирается такой, чтобы карбидная поверх- 5 ностная пленка не успевала растворяться в жидком, титане. В качестве исходного материала используется титановая стружка размерами до 1x30, 1x18,2 мм.10

Способ осуществляют следующим образом.

Полученную в результате фрезерования стружку титана размером 0,15x17,3x15 мм после промывки а 15 ацетоне и сушки перемешивают с сажей и загружают в вакуумную печь. Карбидизацию проводят по следующему режиму: нагрев со скоростью 50 град/мин до с выдержкой 20 при этой температуре в течение 1 ч; далее проводят нагрев со скоростью

20 град/мин до 2000°С с вЕддержкой при этой температуре в течение 1 ч. Охлаждение до 25°С проводят со скоростью 50 град/мин. Полученный спек размалывают в вибрационной мельнице стальными шарами в течение 20 мин. Средний размер зерен порошка карбида титана составляет 200 мкм. Содер 19,7%, С...„.5 1,2%.

жание Q,

OBiu СвОб -г--Примеры осуществления способа получения порошка карбида титана из титановой стружки приведены в табли;це.

Как следует из приведенных данных предложенный способ получения карбида титана из титановой стружки по сравнению с известным позволяет исключить промежуточную стадию карбидизации и операцию измельчения прО дукта карбидизации. Исключение операций карбидизации и измельчения позволяет снизить энергоемкость процесса.

vo л

ro

CT гН

О tH

о

о

in

ro

(N

о о

in r

о

о о

Ч

о п X

гм

гм

го X VJ3

00

ш

VO

о

ч- X

X

со

о п

X

1Л

ш

X

н

7100209У.8

Формула изобретениярев ведут со скоростью 10-30 град/мин

Способ получения порошка карбида температуре в течение 0,75-2 ч. титана из титановой стружки, включаю- Источники информации, щий нагрев в вакууме смеси титана и принятые во внимание при экспертизе углерода, отличающийся 5 1. Меерсон Г.А. и Зеликман А.Н, тем, что, с целью упрощения техноло- Металлургия редких металлов. М., гни и снижения энергоемкости про- 1955, с. 471-476.

цесса, нагрев осуществляют сначала 2. Третьяков В.И. Основы металлосо скоростью 40-100 град/мин до 1600- .ведения и теагнологии производства :с вьщержкой при этой темпера- . 0 спечённых твердых сплавов. М. , туре в течение 0,5-2 ч, а затем наг- Металлургия, 1976, с. 292-293.

до 2000-2100°С с вьщержкой при этой