Состав для ванадийсилицирования титана Советский патент 1989 года по МПК C23C10/52 

Изобретение относится R металлургии, а именно к химико-термической обработке металлов, в частности к диффузионному насыщению поверхностей изделий из титана кремнием и ванадием, и может быть использовано в авиационной, косьмческой и других отраслях промьппленности с целью повышения их эксплуатационной стойкости.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является состав насыщающей среды, вклю- чакщий, мас.%г окись ванадия 20-30; порошок кремния 49-61; порошок алюминия 8-12; порошок ме:ди 6-10; алюминий фтористы 1-3.

Цель изобретения - повышение стойкости термоциклическим ударам и повышение технологичности состава.

Изобретение иллюстрируется следующим образом.

В состав для .силицирования, содержащий порошок кремния, ванадийсодер- жащее вещество и алюминий фтористый, дополнительно вводят дисилицид титана, а в качестве ванадийсодержащего вещества - дисилицид ванадия при следующем соотношении.компонентов, мас.Х: Дисилицид титана 16-20 Дисилицид ванадия 38-42 Алюминий фтористый 1-3 Порошок кремния Остальное.

Силицирование в предлагаемой порошковой смеси сплава ОТ 4 осуществляли в контейнерах из нержавеюцей стали, герметизированных с плавками затвором, при 1000°С в течение 6 ч.

3150

Функциональное назначение каждого из вводимых компонентов, их ГОСТы поставки и химической формулы следующие :

порошок кремния марки Кр (ГОСТ 2169-69), химический символ Si, в составе выполняет функцию поставщика атомов кремния для образования на поверхности обрабатываемых изделий диф- фузионного силицидного слоя;

дисилицид ванадия марки СВС/ДТ-100 (ТУ 88-90-014-83), химическая формула VSi, в составе выполняет функцию поставщика атомов кремния и ванадия, наличие ванадия в сипицидном слое благоприятно влияет на самозалечивае- мость покрытия при его окислении и увеличивает жаро- и термостойкость покрытия;

дисилицид титана марки СВС/ДТ-100 (ТУ 88-90-011-83), химическая формула TiSi., в составе выполняет функ- цию поставщика атомов кремния;

дисилициды ванадия и титана имеют дополнительную функцию - улучшение технологичности состава, так как ввод чистых элементов приводит к спеканию смеси;

алюминий фтористый (ГОСТ 19181-88) химическая A1F , в составе выполняет функцию активизатора процесса насы- щения.

Жаростойкость определяли по увеличению массы образца по отношению к единице площади поверхности образца (удельньт прирост массы г/м) после выдержки образца при 1000°С в течение 50 ч в воздушной атмосфере.

Стойкость обработанных образцов к термоциклическим ударам определяли по увеличению массы образца по отношению к единице площади поверхности

образца после 200 циклов испытаний (удельный прирост массы г/м). Один цикл испытания состоит из нагрева образцов при 1000°С в течение 5 мин и охлаждения при комнатной температуре (20 С) в течение 5 мин. Испытания проводили в воздушной атмосфере.

Сравнительные данные по технологичности известного и предлагаемого составов насыщающих сред, жаро- и термостойкости обработанных образцов приведены в таблице.

Как видно из результатов испытаний, приведенных в таблице, жаростойкость и стойкость к термоциклическим ударам образцов, обработанных в предлагаемом составе для ванадийсилициро вания, в 4,3-6,2 раза выше, чем обработанных в известном составе, предлагаемая насыщакщая среда обладает хорошей технологичностью (не спекается насыщенные образцы имеют чистую поверхность без налипов и сколов).

Формула изобретения

Состав для ванадийсилицирования титана, включающий порошок кремния, ванадийсодержащее вещество и фтористый алюминий, отличающий- с я тем, что, с целью повышения стойкости термоциклическим ударам и повышения технологичности состава за счет уменьшения спекаемости, он дополнительно содержит дисилицид титана, а в качестве ванадийсодержащего вещества - дисилицид ванадия при следующем соотношении компонентов, мас.% Дисилицид ванадия38-42

Дисилицид титана16-20

Фтористый алюминий1-3

Порошок кремнияОстальное

Обработке подвергался титановый сплав марки ОТ 4,

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов , в частности, диффузионному насыщению поверхности изделий из титана кремнием и ванадием. Цель изобретения - повышение стойкости к термоциклическим ударам и технологичности состава путем уменьшения спекаемости . Это достигается при использовании насыщающей порошковой смеси следующего состава, мас% : дисилицид титана 16-20, дисилицид ванадия 38-42, фтористый алюминий 1-3, кремний - остальное. 1 табл.