Способ получения азотсодержащих тугоплавких сплавов Советский патент 1993 года по МПК C22C1/04 

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть применено в авиационной промышленности и космической технике для получения жаропрочных покрытий, как компонент сложных композиционных материалов.

Целью изобретения является упрощение процесса сплавления, равномерное и ограниченное объемное насыщение азотом.

Это достигается тем, что ведут взаимодействие металлов с газовой средой в режиме горения, а в качестве газовой среды используют смесь азота и водорода при соотношении их парциальных давлений

2 PN2/PH2 7.

В процессе синтеза благодаря наличию азота развиваются температуры значительно превышающие температуры плавления исходных металлов. В результате чего исходные металлы в зоне горения расплавляются и взаимно сплавляются, образуя сложные азотсодержащие сплавы. Наличие водорода б реакционной зоне препятствует дальнейшему объемному азотированию расплава. Вместе с тем присутствие незначительных примесных количеств водорода в

конечном продукте обеспечивает его легкую диспергируемость (хрупкость).

Если соотношение парциальных давлений газов будет ниже 2, то в результате горения образуется смесь нитридных фаз.

При соотношениях PN2/PH2 7 продукты горения многофазны и в них преобладают гидридо нитрид ы.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

П р и м е р 1, Порошки титана и циркония в количестве 24 г и 6 г соответственно смешивают, брикетируют и устанавливают в бомбу, снабженную трубками для ввода и сброса газов и системой поджига. Бомбу вакуумируют, затем заполняют реагирующими газами - азотом и водородом в количестве 60 атм и 10 атм соответственно. Образец поджигают с помощью вольфрамовой спирали. После прохождения реакции и охлаждения образца сбрасывают давление газов в бомбе и извлекают образец. Весь процесс горения длится 2-3 с, охлаждение 10-15 мин, В результате синтеза получают сплав, содержащий 5,93% азота и примесное количество водорода (0,35%).

С ч

w

(Л

С

00

ю

XI

со о

В условиях примера 1 проведены исследования по получению разных азотсодержащих сплавов при разных соотношениях реагирующих газов, результаты которых приведены в таблице.

Изобретение по сравнению с прототипом позволяет упростить процесс сплавления металлов, обеспечивая ограниченное и равномерное насыщение конечного продукта азотом и его диспергируемость.

Формула изобретения Способ получения азотсодержащих тугоплавких сплавов, включающий взаимодействие металла с газовой средой, содержащей азот, отличающийся тем, что взаимодействие ведут в режиме горения, а в качестве газовой среды используют смесь азота и водорода при соотношении их парциальных давлений 2 PN2/PH2 7.

Сущность изобретения: порошки тугоплавких металлов и их смеси брикетируют, подвергают обработке в режиме горения в смеси газов - азота и водорода при соотношении 2 Ри2/Рн2 7. 1 табл.