Состав для ванадийсилицирования титана

Состав для ванадийсилицирования титана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов , в частности, диффузионному насыщению поверхности изделий из титана кремнием и ванадием. Цель изобретения - повышение стойкости к термоциклическим ударам и технологичности состава путем уменьшения спекаемости . Это достигается при использовании насыщающей порошковой смеси следующего состава, мас% : дисилицид титана 16-20, дисилицид ванадия 38-42, фтористый алюминий 1-3, кремний - остальное. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1504287 A 1 (gp 4 С 23 С 10/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01НРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4358230/23-02 (22) 30.11.87 (46) 30.08.89. Бюл. У 32 (71) Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой метаплургии (72) П,А.Витязь, А.В,Никончик и О.Л.Ворошнина (53) 621.785.5.06(088,8) (56) Вульф Б,К. Термическая обработка титановых сплавов. М,: Металлургия, 1969, с. 338.

Авторское свидетельство СССР

1l 1135801. кл. С 23 С 10/44, 1985.

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке металлов, в частности к диффузионному насыщению поверхностей изделий из титана кремнием и ванадием, и может быть использовано в авиационной, космической и других отраслях промышленности с целью повьппения их эксплуатационной стойкости.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является состав насыщающей среды, вклю— чающий, мас.7.. окись ванадия 20-30; порошок кремния 49 — 61; порошок алюминия 8-12; порошок меди 6-10; алюминий фтористый 1-3.

Цель изобретения — повьппение стойкости термоциклическим ударам и повышение технологичности состава.

2 (54) СОСТАВ ДЛЯ ВАНАДИИСИЛИЦИРОВАНИЯ

ТИТАНА (57) Изобретение относится к химикотермической обработке металлов, в частности диффузионному насыщению поверхности изделий иэ титана кремнием и ванадием. Цель изобретения повьппение стойкости к термоциклическим ударам и технологичности состава путем уменьшения спекаемости. Это достигается при использовании насыщающей порошковой смеси следующего состава, мас.7: дисилицид тита а

l6-20; дисилицид ванадия 38-42, фтористый алюминий 1-3 кремний остальное. 1 табл.

Изобретение иллюстрируется следующим образом.

В состав для силицирования, содержащий порошок кремния, ванадийсодержащее вещество и алюминий фтористый, дополнительно вводят дисилицид титана, а в качестве ванадийсодержащего вещества — дисилицид ванадия при следующем соотношении .компонентов, мас.Х!

Дисилицид титана l6-20

Дисилицид ванадия 38-42

Алюминий фтористый 1-3

Порошок кремния Остальное.

Силицирование в предлагаемой порошковой смеси сплава ОТ 4 осуществляли в контейнерах иэ нержавекпцей стали, герметиэированных с плавками затвором, при 1000 С в течение 6 ч. о

1504287

Функциональное назначение каждого из вводимых компонентов, их ГОСТЫ поставки и химической формулы следующие:

5 порошок кремния марки Кр! (ГОСТ

2169-69), химический символ Si в составе выполняет функцию поставщика атомов кремния для образования на поверхности обрабатываемых изделий диф- !0 фузионного силицидного слоя; дисилицид ванадия марки СВС/ДТ вЂ 1 (ТУ 88-90-014-83), химическая формула VSi в составе выполняет функцию поставщика атомов кремния и ванадия, !5 наличие ванадия в силицидном слое благоприятно влияет на самозалечиваемость покрытия при его окислении и увеличивает жаро- и термостойкость покрытия; 20 дисилицид титана марки СВС/ДТ-100 (ТУ 88-90-011-83), химическая формула TiSi, в составе выполняет функ- цию поставщика атомов кремния; дисилициды ванадия и титана имеют дополнительную функцию — улучшение технОлогичности состава, так как ввод чистых элементов приводит к спеканию смеси; алюминий фтористый (ГОСТ 19181-88),30 химическая A1F, в составе выполняет функцию активиэатора процесса насыщения.

Жаростойкость определяли по увеличению массы образца по отношению к 35 единице площади поверхности образца .(удельный прирост массы г/м ) после г выдержки образца при 1000 С в течение 50 ч в воздушной атмосфере.

Стойкость обработанных образцов к 40 термоциклическим ударам определяли по увеличению массы образца по отношению к единице площади поверхности образца после 200 циклов испытаний (удельный прирост массы г/м ). Один цикл испытания состоит иэ нагрева образцов при 1000 С в течение 5 мин и охлаждения при комнатной температуре (20 С) в течение 5 мин. Испытания проводили в воздушной атмосфере.

Сравнительные данные по технологичности известного и предлагаемого составов насыщающих сред, жаро- и термостойкости обработанных образцов приведены в таблице.

Как видно из результатов испытаний, приведенных в таблице, жаростойкость и стойкость к термоциклическим ударам образцов, обработанных в предлагаемом составе для ванадийсилицирования, в 4,3-6,2 раза выше, чем обработанных в известном составе, предлагаемая насыщающая среда обладает хорошей технологичностью (не спекается, насыщенные образцы имеют чистую поверхность без налипов и сколов).

Формул а изобретения

Состав для ванадийсилицирования титана, включающий порошок кремния, ванадийсодержащее вещество и фтористый алюминий, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения стойкости термоциклическим ударам и повышения технологичности состава за счет уменьшения спекаемости, он дополнительно содержит дисилицид титана, а в качестве ванадийсодержащего вещества — дисилицид ванадия при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Дисилицид ванадия 38-42

Дисилицид титана 16-20

Фтористый алюминий 1-3

Порошок кремния Остальное

1504287

Ф

Состав насыцавщей смеси, мас. Я

Характеристика технологичности со става

Удельный прирост масс, г/и т

Термостойкость

Жаростойкость

39,7 62

Смесь сильно спекается налипает на образцы

7,0 сколов

ll

Со с т авител ь Е . Кашкаров а

Редактор Н. Киштулинец Техред М.Моргенатл Корр е кт ор M. В а сил ье ва

Заказ 5218/30 Тираж 942 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303 5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-иэдательский комбинат "Патент". r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101

Ф

Известный состав:

V<0< 20; А1 12; Si 56; Си 10;

A1F 2

Предлагаемый состав в пределах формулы изобретения:

Si 45; Ч5 . 38; Т Я1. 16;

A1F 1

Si 40; VSi 40; TiSi 1 8; <1Рэ 2 7 ф 0

Si 35; ЧБ 42; TiSi 20, А1Рэ3 6,4

Обработке подвергался титановый сплав марки ОТ 4.

Смесь не спекается

Поверхность образцов чистая беэ налипов и