Способ получения твердых сплавов

Авторы патента:

C22C29 - Сплавы на основе карбидов, оксидов, боридов, нитридов или силицидов, например керметы, или других соединений металлов, например оксинитридов, сульфидов

B22F3/10 - только спекание

B22F1 - Специальная обработка металлических порошков, например для облегчения обработки, для улучшения свойств; металлические порошки как таковые, например смеси порошков различного состава (C04, C08 имеют преимущество)

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕИ ТУ

< ц 455520

Союз Советскнх

Социалистических

Республин (61 ) Зависимый от патента (22) Заявлено 05.02.70 (21) 1402068/1690737/

/22-1 (51) М. Кл. В 22f 1/00

В 221 3/00

С 22с 29/00 (32) Приоритет 07.02.69 (31) 1660/69 (33) Швеция

Опубликовано 30.12.74. Гюллетень ¹ 48

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УД К 621.762.34:621.

762 5(088 8) Дата опубликования описания 14.02.75 (72) Автор изобретения

Иностранец

Ларс Хенри Рамквист (Швеция) Иностранная фирма

«Редериактиеболагет Нордстьернан» (Швеция) (71 ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения твердых сплавов.

Известен способ получения твердых сплавов, включающий смешивание порошка карбида вольфрама с цементирующим металлом, введение в смесь отдельно полученных крупных зерен карбида титана и последующее спекание при пониженной температуре для растворения карбида вольфрама в поверхностном слое зерен остальных карбидов с образованием кольцевой структуры.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что с целью повышения твердости и сопротивления истиранию, перед смешиванием порошок тугоплавкого соединения покрывают карбидом тугоплавкого переходного металла осаждением из газовой фазы, содержащей галоидное соединение этого металла.

Способ осуществляют следующим образом.

Прим ер 1. Порошок карбида титана с размером частиц менее 3 мк подвергают воздействию газообразного хлорида вольфрама при 950 С в течение 1 час.

После этого порошок подвергают обработке в чистом водороде при 1350 С в течение 30 мин и получают порошок карбида титана, частицы которого покрыты слоем карбида вольфрама.

Порошок карбида титана с покрытием смешивают с 30 вес. % кобальта и 2 вес, % парафина и перемешивают в шаровой мельнице в течение 40 час.

Затем осуществляют прессование, предва3 рительное спекание при 900 С в течение 1 час в водороде и окончательное спекание при

1420 С в течение 30 мин в вакууме.

Полученный твердый сплав имеет прочность на изгиб 284 +- 19 кгс/м ма, твердость

10 1598 кгс/мма и мелкозернистую структуру с размером зерен карбида титана менее 4 мк.

Пример 2. Порошок борида вольфрама со средним размером частиц 3 мк подвергают воздействию хлорида тантала ТаС15 и СН4 при

13 950 С в течение 1 час. Затем порошок подвергают обработке при 1350 С в водороде в течение 30 мин и получают покрытие на частицах борида вольфрама из карбида тантала.

Покрытый порошок перемешивают в шаро20 вой мельнице в течение 50 час с 10 вес, % никеля и 2 вес. парафина.

Далее осуществляют прессование, предварительное спекание при 900 С в среде водорода в течение 1 час и окончательное спека23 ние при 1450 С в течение 0,5 вЂ” 1 час в вакууме.

Полученный твердый сплав имеет прочность на разрыв при поперечном растяжении

246+- 18 кгс/мм -, твердость 1670 кгс/мм2 и мелкозернистую структуру борида вольфрама

30 с размером зерен менее 4 мк.

455520

Предмет изобретения

Составитель Л. Гамаюнова

Редактор Е. Шепелева Техред Г. Дворина Корректор Л. Орлова

За,наз 249/16 Изд, № 1989 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

B качестве исходного тугоплавкого соединения могут быть выбраны карбиды, нитриды или бориды металлов, а цементирующим металлом может быть любой металл из группы железа.

Слой, покрывающий исходный порошок тугоплавкого соединения, не должен реагировать в широком температурном интервале как с исходным соединением, так и с цементирующим металлом.

В качестве материала слоя покрытия предусматривается использование одного из карбидов, выбранного из группы: карбид ванадия, карбид ниобия, карбид тантала, карбид хрома, карбид молибдена, карбид вольфрама.

Карбиды ванадия, ниобия и тантала имеют одну из следующих формул: Ме2С и МеСх, и соединение МеСх имеет кубическую структуру, в которой х менее 1.

Способ позволяет использовать исходный мелкозернистый материал и обеспечивает повышение твердости и стойкости к истиранию твердых сплавов.

Способ предусматривает использование для покрытия из газовой фазы галоида переходноro тугоплавкого металла. Причем газовая атмосфера может быть водородной или применяться смесь ее с углеводородом, Осаждение покрытия может быть осуществ5 лено в 2 стадии: на первом этапе происходит осаждение в основном чистого металла, а на второй стадии проводят науглероживание осажденного металла.

Способ предусматривает использование в

10 качестве возможного цементирующего металла стали.

Способ получения твердых сплавов, включающий смешивание порошка тугоплавкого соединения с цементирующим металлом и спекание, отличающийся тем, что, с целью

20 повышения твердости и сопротивления истиранию, перед смешиванием порошок тугоплавкого соединения покрывают карбидом тугоплавкого переходного металла осаждением из газовой фазы, содержащей галоидное соеди25 нение этого металла,