Способ алитирования изделий, преимуществен-HO из НЕМЕТАлличЕСКиХ МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК C23C9/02 

(54) СПОСОБ АЛИТИЮВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ИЗ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Сущность изобретения заключается в следующем. В расплав алюминия с температурой 1050-1300°С погружают поликристаллические блоки неметаллических инструментальных материалов, например кубического нитридабора, алмаза, композитов на их основе. Блоки выдерживают при данной температуре в течение 5-60 мин, в результате чего алюминий, проникая в поры и микротрещины блоков, взаимодействует с материалом блока В результате происходит образование химических соединений, таких как нитрид и бориды алюминия (при обработке поликристаллов на основе нитрида бора) или карбид алюминия (при обработке поликристаллов алмаза). Образующиеся соединения заполняют и залечивают поры и микротрещины в поликристаллах неметаллических инструментальных материалов, что ведет к повышению их прочности в 2-2,5 раза. Обработка при температурах ниже 1000° С не дает такого значительного эффекта по повышению прочности, так как уже при 1050° С алюминий плохо смачивает кубический нитрид бора и краевой угол смашвания составляет 140°. При таких углах смачивания капиллярные силы препятствуют проникновению алюминия в поры и микротрещины и не происходит их залечивания. Повышение температуры расплава до 1100° С уже снижает краевой угол смачивания алюминием кубического нитрида бора до 90-70°. При таком угле смачивания под действием капиллярных сил алюминий проникает, в поры и трешины, происходит их залечивание и повышение прочности поликристаллов. Повышение температуры обработки выше 1300° С нецелесообразно из-за технологических трудностей. Пример 1. В электропечь помещаю тигель с алюминием и нагревают его до 1050° С. Затем в расплав алюминия погружаю поликристаллические блоки кубического нитрида бора. Время выдержки блоков в расплаве составляет 10 мин. Прочность блоков на сжатие после термообработки в расплаве алюминия составляет 210 кГ/мм против 120 кГ/мм до термообработки. Пример 2. Блоки кубического нитрида бора погружают в расплав алюминия и выдерживают в расплаве при температуре 1100°С в течение 15 мин. Прочность блоков на сжатие после термообработки составляет 300-320 кГ/мм Пример 3. Блоки поликристаллов алмаза, подвергают термообработке в расплаве алюминия при температуре 1100° С в течение 5 мин. Прочность блоков на сжатие составляет 250 кГ/мм по сравнению с 155 кГ/мм до термообработки. Пример 4. Блоки поликристаллического кубического нитрида бора подвергают термообработке в расплава алюминия при температуре 1300°С в течение 15 мин. Прочность блоков на сжатие после термообработки составляет 315 кГ/мм по сравнению со 125 кГ/мм до термообработки. Предложенный способ химико-термической обработки позволяет подвергать обработке поликристаллические неметаллические инструментальные материалы и повысить их прочность в 2-2,5 раза. Формула изобретения Способ алитирования изделий, преимущественно из неметаллических материалов, путем обработки в расплаве алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности изделий, обработку ведут в расплаве при 1050-1300°С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Минкевич А. Н. Химико-термическая обработка металлов. М., 1965, с. 15&-162 (прототип).