Известны способы получения твердых сплавов спеканием спрессованных порошков карбидов металлов в смеси с более легкоплавкими порошками цементирующих металлов. При белокалильном жаре металлические порошки, сплавляясь с карбидами и между собой, превращают спрессованные изделия в монолитные тела.
В прессованных сплавах физическая и химическая характеристика присадочного материала является одним из важнейших моментов, определяющих вязкость сплава. Присадочные порошкообразные металлы в производстве прессованных твердых сплавов получаются четырьмя способами: 1) восстановлением кислородных соединений металлов, 2) разложением органических солей, 3) вытеснением из растворов соответствующих солей и металлов по ряду напряжения менее “благородным металлом”, и 4) разложением карбонилов.
В некоторых случаях для улучшения механических свойств твердых сплавов рекомендуется применение электролитических металлов, или добавочной присадки (хрома, марганца или меди) к основному цементирующему металлу железной группы.
Порошки металлов, получаемые по всем указанным способам, содержат акклюзированные газы и низшие кислородные соединения, образующиеся вследствие громадной поверхности, а следовательно, и химической активности распыленных металлов. Вследствие подобных загрязнений механические свойства получаемых твердых сплавов весьма низкие. Изобретенный способ получения твердых сплавов устраняет этот основной недостаток введением в смесь цементирующей присадки в виде очень тонких порошков, которые получают введением распыленного жидкого присадочного металла или сплава в ограническое жидкое вещество, напр., спирт, бензин, ацетон и т.д., к которым прибавляется не выше 20% от веса растворителя органических веществ с более высокой температурой кипения или разложения, (например, каучук, смолы, гуттаперча). Распыление осуществляется одним из двух основных методов: 1) электрическим, напр., по способу Сведберга, образованием дуги переменного тока высокого напряжения между распыляемыми электродами, погруженными в органическую жидкость и 2) распылением струей инертного газа расплавленного или испаряющегося металла, с поглощением образующейся пыли в органических жидкостях.
Учет распыленного вещества осуществляется взвешиванием электродов и обмером жидкости. К органическим жидкостям, как уже указано, добавляют растворимые органические вещества с более высокой температурой кипения или разложения, напр., каучук, смолу, гуттаперчу и т.д., в количестве не более 20% от веса растворителя.
Органические вещества с распыленными металлами или сплавами, по желаемому расчету, смешиваются с порошками твердых соединений металлов, напр. с карбидами.
Практичиски смешивание производится в.пропорции от 2 до 40% распыленных металлов с 98-60% твердых соединений. Полученная смесь подсушивается, при перемешивании, до состояния пасты. Паста формуется штамповкой, прессованием, лепкой и т.д. в желаемые формы и сушится вторично при температуре не выше 200° до полного удаления растворителя. При сушке введенные органические соединения (каучук, смола и т.д.), имеющие более высокую точку плавления и кипения, предохраняют порошки от окисления. Высушенные изделия достаточно прочны и могут дополнительно механически обрабатываться на токарных, сверлильных и прочих станках.
Окончательно сформованные порошки спекаются при белокалильном жаре в вакууме или в среде газов, практически инертных для данных порошков. Время спекания зависит от размера изделия и состава материала и колеблется от 1 до 6 часов. После спекания порошки образуют твердые тела с высокими механическими свойствами.
Смесь органического вещества с распыленными металлами или сплавами и порошками твердых соединений металлов может быть переработана и по другому варианту. Смесь сушится при температуре не выше 200° до полного удаления растворителя. Полученные после просушивания порошки насыпаются в тугоплавкие формы, напр. угольные, и прессуются при нагревании формы выше 1300°. Смешение порошков (сплавление) протекает в течение 15-60 мин., при давлении порядка 100 кг/см2.
1. Способ получения твердых сплавов с предварительным смешиванием карбидов и цементирующих металлов в жидком органическом веществе до консистенции пасты, далее формуемой, подсушиваемой и подвергаемой спеканию, отличающийся тем, что цементирующие металлы или сплавы вводят в распыленном жидком виде в жидкие низкокипящие органические вещества (напр., спирт, бензин, ацетон), к которым прибавляют не свыше 20% от веса растворителя органических веществ с более высокой температурой кипения или разложения (например, каучук, смолы, гуттаперча).
2. Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что для распыления цементирующего металла или сплава пользуются струей инертного газа или же методами электрического распыления.
