Способ получения твердых сплавов на основе сложных карбидов Советский патент 1988 года по МПК C22C1/05 B22F1/00 B22F3/12 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения сложных карбидов и твердых сплавов на их основе.

Целью изобретения является повышение плотности и прочности твердого сплава.

Согласно способу, включающему размол молибден-вольфрамового твердого

раствора.

смешивание его с сажей,

карбидизацию смеси при 1100-1450 С в токе азота, смешивание-размол карбида с металлом-связкой, прессование и спекание, карВидизация производится с предварительной изотермической выдержкой при 770-850°С.

Способ осуществляется следующим образом.

Молибден-вольфрамовьй твердый раствор размалывают в вибромельнице, смешивают с сажей и подвергают кар- бидизадии в азоте с предварительной изотермической вьщержкой при 770- 850 С с последуюш 1м нагревом до 1100-1450 С и выдержкой при этой температуре. Полученные карбиды размалывают с металлом-связкой группы железа, прессуют и спекают твердый сплав.

Проведение предварительной изотермической выдержки приводит к восстановлению Оксидов, образовавшихся при размоле молибден-вольфрамового твердого.раствора, переходу всего твердого раствора в субкарбид (Мо, W), при карбидизадии, увеличению удельной поверхности исходной смеси, уменьшению выгорания углерода.

При 770-850 С скорость восстановления оксидов превышает скорость образования монокарбидов. Поэтому проведение выдержки при этих температурах способствует удалению кислорода и исключает вероятность образования оксикарбидов. Благодаря этому изотермическая выдержка обеспечивает образование однофазного субкарбида (Мо что способствует при дальней-, шем нагреве быстрому и полному образованию монокарбида (Мо, W),,C за счет кристаллиохимической- близости кристаллических решеток карбидов, а в результате меньшего выгорания углерода сохраняется стехиометрия состава смеси.

Образование од нофазного монокар- .бида (Мо, W)C и отсутствие оксикарбидов обеспечивает получение твердо0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

го сплава с повышенной плотностью и прочностью.

Проведение изотермической вьщерж- ки при температуре вьш1е 850°С приводит к образованию оксикарбидов, выгоранию углерода, что вызывает расслоение смеси на карбиды (Moj W)C и (Мо, С вследствие изменения сте- хиометрии состава, в результате чего уменьшается плотность и прочность твердого сплава.

Пример I. Молибден-вольфрамовый твердый раствор, содержащий 60 ат,% молибдена и 40 ат,% вольфрама размалывают в вибромельнице в течение 30 мин со стехиометрическим количеством сажи. Смесь засьшают в графи- товьй контейнер, утрамбовывают и проводят карбидизацию в токе азота с предварительной изотермической выдержкой при 810 С в течение 1 ч нагревом и выдержкой при 1200 С, Длительность отжига составляет 5 ч. Полученный карбид смешивают с кобальтом в соотношении 9:1, размальгоают в шаровой мельнице в течение 48 ч, смешивают с пластификатором, прессуют, выжигают пластификатор при 900 С в течение 1 ч и спекают в вайууме при 1430 С, На полученных образцах гидростатическим методом измеряют плотность.

i

Пример2. По технологии примера 1 получают карбид и твердый сплав. При этом температура изотер- мич.еской выдержки при карбидизации составляет 770 С.

ПримерЗ. По технологии примера 1 получают карбид и твердый сплэв. При этом температура изотермической выдержки при карбндизации составляет 850 С.

П р и м е р 4 (известный способ). Молибден-вольфрамовый твердьш раствор, содержащий 60 ат.% молибдена и 40 ат.% вольфрама размалывают в вибромельнице в течение 30 мин со стехиометрическим количеством сажи.Смесь засыпают в графитовый контейнер, утрамбовьшают и проводят карбидизацию в токе азота при 1200 С без изотермической выдержки. Длительность обжига 5 ч. Полученный карбид смешивают с кобальтом в соотношении 9:1, размалывают в шаровой мельнице в течение 48 ч, смешивают с пластификатором, прессуют, выжигают пластификатор

в вакууме при 1430 С.

ведены в таблице.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, к способам получения сложных карбидов и твердых} сплавов на их основе. Целью является повьш1ение плотности и прочности твердого сплава. По предлагаемому Способу размалывают молибден-вольфрамовый твердый раствор, смешивают его с сажей проводят карбидизацшо при 1100-1450 С в токе азота с предварительной выдержкой при 770-850 С, смешивают карт бид с металлом-связкой прессуют и спекают. 1 табл.

Таким образом,, применение изотермической выдержки в процессе карбиди- зации позволяет повысить плотность твердого сплава и прочность.

Формула изобретения

Способ получения твердых сплавов на основе сложных карбидов молибдена и вольфрама,включающий размол молиб

ден-вольфрамового твердого раствора смешивание его с сажей,нагрев и кар- бидизацию смеси при 1100-1450 С в токе азота, смешивание-размол карбида

с металлом-связкой, прессование и спекание, отличающийся тем, что, с целью повьппения плотности и прочности твердого сплава, нагрев проводят с изотермической вьщерзккой

при 770-850°С.