Способ спекания твердых сплавов Советский патент 1978 года по МПК B22F3/10 C22C29/00 

1

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к получению изделий из твердых сплавов путем прессования и последующего предварительного и окон11ательного спекания, причем предварительное спекание происходит в среде водорода с добавками углеводородов для исключения обезуглероживания поверхности твердых сплавов.

Известен способ спе1лния твердых сплавов на основе-карбида вольфрама, который ; предусматривает предварительное спекание в газовой среде, состоящей из водорода с примесью углеводородов, например 0,5-2% пропана l.

Недостатком известного способа является осуществление всего процесса спекания при неизменном соотнощении водорода и углеводородов в газовой смеси, что затрудняет получение твердого сплава, содержащего карбид вольфрама стехиометрического состава.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ 2, заключающийся в том, чтр предварительное спекание твердого сплава осуществл5пот при многократном циклировании метано-водородной смеси в печном пространстве. При этом давление газа в печи циклически меняется от 700 до 10О мм рт.ст. Окончательное спекание проводят в вакууме.

Однако и здесь нельзя надежно регулировать содержание углерода в карбиде вольфрама, поскольку циклирование предусматривает изменение концентрации газовой смеси в печном пространстве, но не изменение соотношения водорода и метана в смеси.

С целью сокращения времени спекания твердого сплава предложен способ, который отличается от известного тем, что предварительное спекание проводят вначале при концентрации метана в смеси выще равновесной на 20-ЗО%, а в конце спекания концентрацию метана снижают до равновесной.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

Спрессованные заготовки твердого сплава ВК6 с содержанием углерода в смеси 5,53 вес помещают в печь и нагревают до 90О°С в потоке газовой смеси, содержащей водовод

и 2,3% метана. После 20 мин спекания содержание метана в смеси уменьшают до 1,9% (что соответствует равновесной концентрации метана п 9ОО°С). Расход газовой смеси в течение всего периода спекания не изменялся к составлял 3,5 л/мин.

В таблице приведены сравнительные данные по физико- еханическим свойствам твердого сплава ВК6, пцлученного предложе1гаым способом и известным - при шестикратном циклировании расхода метано-«одорс дной смеси в печном пространстве от 3,5 до 0,5 л/мин.

Таким образом, изменение концентрации метана в газовой смеси при неизменном ее расходе позволяет получать карбид вольфрама в твердом сплаве стехиометрического составе и высокие физико-механические свойства при сокращении более чем в 2 раза времени спекания. Предложенный способ является наиболее эффективным в случае спекания твердых сплавов с недостатком углерода с целью корректировки их состава. Фо. рмула изобретения Способ спекания твердых сплавов, включающий предварительное спекание в метано-водородной смеси и окончательное спекание. отличающийся тем, что, с целью сокращения времени спекания, предварительное спекание проводят вначале при концентрации метана в смеси выше равновесной на 2О-ЗО%, а в конце спекания концентрацию снижают до равновесной. Источники информации, принятые BQ внимание при экспертизе: 1.М. И. Малтинская и др. Регулирование содержания уг-дерода в твердосплавном полуфабрикате при предварительном сэтекании путем добавления к водороду згглеводородов. Сб. Твердые сплавы , IX, ВНИИТС, 1969, с. 1ОО-1ОЗ. 2.Патент. Англии № 1386667, кл. С 7 D , 1975.