СПОСОБ ВНУТРЕННЕГО ОКИСЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ Советский патент 1972 года по МПК C22F1/02 

Изобретение относится к методам получения жаропрочных материалов, в частности путем внутреннего окисления сплавов, представляющих собой твердый раствор сильных окислообразующих элементов в металлической матрице со слабым сродством к кислороду, например, медных сплавов.

Известен способ внутреннего окисления изделий из металлических сплавов, при котором в качестве источника кислорода используют предварительно образованный на изделии слой продуктов внешнего окисления их (окалины) и процесс внутреннего окисления ведут в неокисляющей или слабо окисляющей атмосфере с неконтролируемым содержанием кислорода в ней. .

Недостаток способа связан с возможностью сохранения после внутреннего окисления на изделии слоя окалины при парциальном давлении кислорода в окружающей его атмосфере, превышающем давление диссоциации низшего окисла основы сплава при температуре обработки или с потерей кислорода из окалины в окружающую атмосферу, если парциальное давление кислорода в ней меньше давления диссоциации.

С целью уменьщения толщины окалины, необходимой для проведения внутреннего окисления и получения после обработки изделий без окалины по предложенному способу процесс осуществляют при пропускании через емкость с изделиями смеси инертного по отношению к данному сплаву газа с кислородом, парциальное давление которого, равное давлению диссоциации низшего окисла основного элемента сплава при температуре обработки, поддерживают за счет поглощения избыточного количества кислорода фильтром из металла, являющегося основой сплава, нагретым до температуры, равной температуре обработки.

Длина фильтра, содержание кислорода в смеси газов перед фильтром и скорость потока подбираются такими, чтобы часть фильтра со стороны изделий в конце процесса оставалась неокисленной.

Способ реализуется следующим образом.

Изделие из сплава меди с 0,1-0,7% одного из сильных окислообразующих элементов, например, А1, Be, Mg помещают на дно заваренной с одной стороны рабочей трубы из кварцевого стекла. Входное и выходное устройства для газов выполнены вакуумшютно на другом конце трубы. Входное устройство соединено с опущенной до дна рабочей трубы кварцевой трубкой малого сечения, выходное - с расположенным после него водяным затвором.

Труба промывается кислородом, после чего часть трубы с изделием помещают в печь, нагретую до температуры 400-550°С, где при непрерывном пропускании кислорода на изделии образуется слой окалины. После этого трубу промывают смесью инертного газа с

кислородом, пропущенной через кварцевую трубку с фильтром. Фильтр изготавливают из спрессованной медной проволоки диаметром 0,1-0,2 мм, плотно прилегающим к стенкам трубь и нагревают до температуры обработки (800-950°С). Затем трубу переносят в печь, нагретую до этой же температуры и при непрерывном пропускании смеси газов, прошедшей чере фильтр, выдерживают там до полного использования запасенного в окалине кислорода.

Предмет изобретения

Способ внутреннего окисления изделий из металлических сплавов с нанесением на их поверхность в качестве источника кислорода слоя окалины, отличающийся тем, что, с целью получения после обработки изделий без окалины, процесс осуществляют при пропускании через емкость с изделиями смеси инертного по отношению к данному сплаву газа с кислородом, парциальное давление которого, равное давлению диссоциации низщего окисла основного элемента сплава при температуре обработки, поддерживают за счет поглощения избыточного количества кислорода фильтром из металла, являющегося основой сплава, нагретым ДО температуры, равной температуре обработки.