Способ получения порошка тугоплавкого соединения титана Советский патент 1992 года по МПК B22F9/16 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения порошков боридов тугоплавких металлов, и может быть использовано в металлургии для производства огнеупоров и абразивных материалов.

Цель изобретения - ,расширение texнологических возможностей за счет формирования порошка диборида титана с осколочной формой частиц и внутренней пористостью менее 0, и улучшения спекаемости порошка.

П р и м е р 1. Стружку титана толщиной 0,1 мм нагревают на воздухе до

1120 к и проводят выдержку, при этой температуре в течение 0,5ч. Охрупченую стружку измельчают в вибрационной мельнице в течение 1 ч при соотношении шарыгсмесь 4:1.

Затем готовят смесь полученного порошка оксида титана ТЮ с порошком карбида бора и проводят борирование смеси в вакууме 10 Па при 2070 К в течение 0,5 ч. Полученный диборид титана после размола в вибрационной мельнице имеет следующий состав, мае.: ,ОJ углерод 0,05 кислород 0,09j титан остальное. Средний размер частиц 10 мкм, частицы порошка диборида титана имеют осколочную фбрму и их суммарная внутренняя пористостьV О,. Образцы из порошка диборида титана спекают в вакууме при 2300 К в течение 1 ч. Плотность образцов из 90. Пре дел прочности при изгибе образцов из диборида титана л 130 МПа. П р и Мб р 2. Стружку титана толщиной О, мм нагревают на воздухе до 1170 К и проводят выдержку при этой температуре в течение 2 ч. Охрупченную стружку измельчают в вибрационной мельнице в течение 3ч при соотношени шары:смесь k:1. Затем готовят смесь полученного оксида титана ТЮд с порошком карбида бора и проводят бори рование. смеси в аргоне при 2270 К в течение 2 ч. Полученный Диборид титана после размола в вибрационной мельнице имеет следующий достав, мас.%: бор 31, Т; углерод 0,03. кислород - .. . 0,05V титан остальное. Средний размер частиц / 25 мкм. Частицы порошка диборида титана имеют осколочную форму и их суммарная внутренняя пористость 0,5%. Образцы из порошка диборида титана спекают в вакууме при К в течение 1ч. Плотность; образцов диборида титана . :Предел прочности образцов при изгибе 120 МПа. Пример 3. Стружку титана толщиной 0,25 мм нагревают на воздухе до 1195 К и проводят выдер)кку. при этой температуре в течение 1,25 ч. Охрупченную стружку измельчают в вибрационной мельнице в течение 2ч при соотношении шары:смесь . Затем готовят смесь полученного порошка диборида титана TiO 5 с порошком -карби да бора и.проводят борирование смеси в водороде при 2170 К в течение 1,25 ч. Полученный диборид титана после раёмола в вибрационной мельниц имеет следующий состав, мас.: бор 30,9, углерод О,ОД; кислород 0,07Г титан остальное. Средний размер частиц 20 мкм. Частицы порошка диборида титана имеют, осколочную форму и их суммарная внутренняя пористоеть 0 % Образцы из порошка диборида титана спекают в вакууме при 2300 К в течение 1 ч. Плотность образцов из дибо рида титана В9 Предел прочности при изгибе образцов из TiBj 125 МПа. Стружка титана после охрупчивания на воздухе представляет собой неодно родный продукт. Внешние слои стружки, содержащие повышенное количество азо-. та и кислорода/ являются более хрупкими и поэтому легко измельчаются. Внутренние слои стружки, содержащие повышенное количество азота и кислорода, размалываются значительно хуже. Низкие температуры охрупмивания позволяют получить TiOj(Nu с минимальным содержанием азота и более однородным распределением кислорода по толщине засыпки стружки. Получить порошок ТЮдуйржно только связывая температуру и время охрупчивания с временем размола и .соотношения шары:смесь. При больших пррдолжительностях размола и соотношениях шары:смесь (15 20) :1 размалываются и внутренние .слои охрупченной стружки и содержание кислорода в полученном оксиде титана Ti(: 5 мас.З; Из TiQx такого Состава получают диборид титана, содержащий 1-6 мае. углерода, что снижает из него. При небольших продолжительноетях размола и соотношении шары:смесь (1-2):1 измельчаются только внешние слои стружки, обогащенные кислородом и азотом, и Tip в этом случае содержит 10 мае.% кислорода. Полученный из этого порошка диборид титане содержит 1 мае. кислорода, что негативно сказывается на качестве ТхВл и изделий из него. Охрупченная стружка легко измельчается в различном размольном оборудовании. Использование в качестве исходного компонента для получения TiBj порошка твердого раствора кислорода в титане, содержащем 10 мас.% кислорода, позволяет проводить процесс по реакции 2TiB2+ не применяя сажу. Предлагаемым способом удается получить порошок диборида титана с минимальным содержанием углерода и кислорода и обладающими технологическими характеристиками. Выбор температуры 1120 К и продолжительности выдержки при этой температуре 0,5 ч в качестве нижних пределов температуры и выдержки объясняетея тем, что при меньшем их значении Содержание кислорода в етружке титана толщиной 0,1 мм (наименьшая толщина стружки, образующейся

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения порошков боридов тугоплавких металлов. Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет формированияпорошка диборида титана с осколоч- ' ной формой частиц и внутренней пористостью менее 0,5? и улучшение спекаемости порошка. Стружку титана толщиной 0,1 мм нагревают на воздухе до 1120 К и проводят выдержку при этой температуре в Течение 0,5 ч. Охруп- ченную стружку измельчают в вибрационной мельнице в течение 1 ч при соотношении шары.:смесь - 4:1. Затем готовят смесь полученного порошка оксида титана TiO^jg с порошком карбида бо|эа и проводят борирование смеси в вакууме 10 Па при 2070 К в течение О,,5 ч. Полученный диборид титана после размола в вибромельнице имеет следующий состав, мае.%: бор 31,0; углерод О,05/кислород 0,09; титан - остальное. Средний размер частиц ,''^25 мкм. Частицы порошка диборида -титана имеют осколочную форму и их суммарная внутренняя пористость сос- ггвляет ^ 0,5^. 1 з.п.ф-лы.i