СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНЫХ КАРБИДОВ Советский патент 1973 года по МПК B22F9/16 C01B31/30 

1

Изобретение относится к производству карбидов.

Известен способ получения карбидов в виде порошков, например карбида титана, заключающийся в том, что образующийся в результате восстановления металлический порошок насыщается углеродом - продуктом разложения углеродсодержащего газа при температуре 1400-1700° С.

Предложенный способ отличается от известного тем, что с целью сокращения времени карбидизации процесс насыщения осуществляют углеродом, выделяющимся при разложении карбидоуглеродного эвтектического сплава при температуре на 20-30° С выше температуры его плавления при непрерывной подпитке сплава углеродом. В составе эвтектического оплава используют карбиды металлов, упругость пара которых ниже упругости пара углерода.

Источником углерода, поступающего на карбидизацию металлического порошка, является любой карбидоуглеродный эвтектический сплав, например, типа Me С + С. Перегрев последнего на 20--30° С выше температуры его плавления обеспечивает максимальную относительную скорость испарения углерода, поскольку с понижением температур ниже линии ликвидус скорость испарения углерода резко уменьшается, а при увеличении перегрева скорость испарения металла резко возрастает.

Для получения карбидных порошков с минимальным содержанием примесей используют эвтектические сплавы на основе тугоплавких металлов, имеющих упругость пара металла ниже упругости пара углерода, например циркония, тафния, молибдена, вольфрама, ниобия, титана. Содержание примесей в карбидном порошке снижается до минимума при использовании эвтектического сплава на основе того же материала, что и науглероживаемый порошок.

Пример. Карбидоуглеродный эвтектический сплав, например ZrC + С или ZrC -f}- SiC + С, помещают в графитовый тигель со средней пористостью 10-13%. Далее в этом же тигле на расстоянии 60 мМ от сплава располагают графитовый поддон со свободно

насыпанным циркониевым порошком. Степки тигля являются одновременно нагревателем. Температуру расплавленного эвтектического сплава поддерживают в пределах 2870° С, а температуру насыщаемого порошка - 1580° С.

Указанный градиент температур создают за счет принудительного охлаждения. В процессе испарения углерода с поверхности эвтектического сплава происходит одновременное растворение углерода тигля, что восполняет

ушедший в газовую фазу углерод сплава. Для

уменьшения скорости растворения материала тигля на ловерхность расплава непрерывно подают порошкообразный углерод, например графитовую крошку или нефтяной «оке.

Процесс карбидизации длится 15-16 мин.

Получают порошок карбида циркония с содержанием свободного углерода 0,2-0,5% с диспероностью 70-250 мк.

Предложенный способ позволяет получать карбидные порошки любых карбидообразующих элементов 1П-VIII групп Периодической системы Д. И. Менделеева, такие как карбиды i6opa, титана, гафния, хрома и железа.

Предмет изобретения

1. Способ получения порошкообразных карбидов насыщением из газовой фазы исходного

4

материала углеродом, отличающийся тем, что, с целью сокраш:ения времени 1ка1рбидизации, процесс насыщения осуществляют углеродом, выделяющимся при разложении кар бидоуглеродного эвтектического сплава При температуре на 20-30° С выше температуры его плавления при непрерывной подпитке сплава углеродом.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что подпитку сплава осуществляют порошкообразным углеродом.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения степени чистоты получаемого продукта, в составе эвтектического сплава используют карбиды металлов, упругость пара которых ниже упругости пара углерода.