Способ синтеза сложных карбидов Советский патент 1993 года по МПК C22C1/04 C22C1/05 

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к производству твердых сплавов.

Изобретение может быть использовано при производстве твердых сплавов на основе сложных карбидов, а именно при синтезе указанных соединений.

Целью изобретения является: снижение /ёмпературы и продолжительности процесса получения сложных карбидов, свободных от включений монокарбидов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе синтеза сложных карбидов, включающем термообработку смеси исходных металлических порошков с сажей в защитной .атмосфере или вакууме, согласно изобретению, перед термообработкой бинарные смеси металл-углерод подвергают предварительному механическому активированию каждую в отдельности со степенью усвоения энергии 75-80% от максимально возможного количества усвоенной энергии, а затем активированные смеси объединяют в пропорциях, необходимых для получения сложных карбидов, и подвергают повторно-, му механическому активированию со степенью усвоения энергии5-10% от максимально возможного количества усвоенной энергии.

По имеющимся в заявителя данным в известном техническом решении не обнаружено признаков, сходных с отличительными признаками заявляемого изобретения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию Существенные отличия.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Каждую бинарную смесь металл - углерод подвергают предварительному механическому активированию таким образом, чтобы количество усвоенной (запасенной) материалом энергии составляло 75-80% от максимального количества ус00

о

fc

оо

Ю

&

военной энергии. Под максимальным количеством усвоенной энергии подразумевается наибольшая степень разупоря- доченности кристаллической решетки материала, не сопровождающаяся физическим (переходом из одной фазы в другую) или химическим превращением (появлением нового Соединения), Из активированных на первом этапе бинарных смесей составляют шихту для получения сложного карбида требуемого состава и подвергают ее повторному актйвированию, после чего активированную шихту натревают до температуры реагирования в вакууме или защитной атмосфере.

Раздельное активирование бинарных смесей позволяет получать материалы с наибольшей разупорядоченностью кристаллической решетки, что обеспечивает резкое снижение температуры начала реагирования и высокую скорость карбидизации, тогда как совместное активирование нескольких металлов с сажей зачастую пр иводит к переактивированию одного компонента (появляются продукты реакции) и недостаточному актйвированию второго, что препятствует получению гомогенного сложного карбида.

Повторное активирование шихты, составленной из активированных бинарных смесей, способствует гомогенизации шихты, а, следовательно, обеспечивает наименьшее диффузионное сопротивление при образовании сложного карбида.

Активирование на первом этапе до значений усвоенной энергии менее 75% от максимальной снижает скорость взаимодействия, что отрицательно сказывается на качестве конечного продукта, более 80% может привести к переактивированию, что также отрицательно скажется на качестве конечного продукта.

0

5

0

Подведение на втором этапе активиро- вания менее 5% от максимального количества усвоенной энергии не обеспечивает должной гомогенизации шихты, более 10% также может привести к переактивированию.

Примеры конкретного выполнения представлены в таблице.

Использование предлагаемого способа по сравнению с существующими обеспечивает следующие преимущества:

снижение температуры процесса с 1400°Сдо400°С;

снижение продолжительности процесса с нескольких часов до нескольких секунд;

возможность получения сложных карбидов, свободных от включений монокарбидов и исходных металлов.

5

0

5

0

Формула изобретения Способ синтеза сложных карбидов, включающий термообработку смеси исходных металлических порошков с сажей в защитной атмосфере или в вакууме, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры и продолжительности процесса получения сложных карбидов, свободных от включений монокарбидов, перед термообработкой бинарные смеси металл-углерод подвергают предварительному механическому актйвированию каждую в отдельности со степенью усвоения энергии 75-80% от максимально возможного количества усвоенной энергии, а затем активированные смеси объединяют в пропорциях, необходимых для получения сложных карбидов, и подвергают повторному механическому актйвированию со степенью усвоения энергии 5-10% от максимально возможного количества усвоенной энергии.

Продолжение таблицы

Сущность изобретения: бинарные смеси металл-углерод подвергают предварительному механическому активированию каждую в отдельности со степенью усвоения энергии 75-80% от максимально возможного количества усвоенной энергии, а затем активированные смеси объединяют в пропорциях, необходимых для получения сложных карбидов, и подвергают повторному механическому активированию со степенью усвоения энергии 5-10% от максимально возможного количества усвоенной энергии, после чего осуществляют термообработку смеси с сажей в защитной атмосфере или в вакууме. 1 табл.

активирование проводили в центробежной планетарной мельнице с развиваемым

ускорением 25д:

ш:м - соотношение загрузки в барабан шары : материал; г с - продолжительностьактивирования.

Редактор А. Купрякова

Техред М.Моргентал

Заказ 1071Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, 4/5

ы

Корректор Н. Гунько

м

ы