Способ получения твердых сплавов

Способ получения твердых сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ способа получения твердых сплавов.

К авторскому свидетельству Г. Я. Диппон, заявленному

26 мая 1932 года (спр. о перв. М 109849).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 марта 1933 года.

Получение высококачественного твер- дого сплава, имеющего в качестве составной части сплавы карбидов, в особенности двойных карбидов, довольно затруднительно в силу высоких, темератур плавления как самих карбидов, так и во многих случаях, составляющих их веществ.

Так, например, получить плавлением даже в высокочастотной печи сплавы, содержащие карбиды тантала, не удается, так как температура плавления этих карбидов выше температуры плавления угля, и их удается расплавить только вольтовой дугой, что довольно неудобно. Другие карбиды плавятся также при очень высокой температуре. Точно так же неудобно получать сплав металлов путем простого плавления. Поэтому технически удобными будут такие способы получения твердого сплава, в котором главная составная часть — порошкообразный сплав карбидов будет получаться без плавления, т.-е. при более нйзких температурах. Опыты, проведенные в этом направлении, показали, что уплотненная смесь порошков карби дов, нагретая не до температуры плавления обоих компонентов, а лишь до температуры плавления более легкоплавкого карбида или очень близко к этой температуре, в течение около часа превращается

294 в монолитный кусок, состоящий из однородных кристаллов сплава обоих компонентов, более крупных, чем взятые исходные порошки. Тот же самый эффект получается, если брать не готовые карбиды, а смесь металлов с углем. Полученный таким путем сложный карбид дробится, размалывается, смешивается с присадочным металлом и далее обрабатывается уже известным образом. Такой метод работы дает значительное упрощение, так как понижает необходимую температуру приблизительно на 500 и до 1000, но при очень высоких температуоах плавления карбидов (минимальная температура плавления у карбида молибдена около

2700 }, нужная для сплавления карбидов температура держится все таки очень высоко, — не ниже 2500 . При понижении температуры никакого образования сложных кристаллов карбидов не происходит.

Однако, и эта температура практически не очень удобна.

По предлагаемому способу получения твердых сплавов, необходимые температуры не превосходят 1900 и получаются, по мнению изобретателя, столь, же хоро;шие результаты. Способ состоит в прибавке к смеси порошков карбидов небольшого (около 1 Ь) количества вспомогательного металла. Температура плавления металла и его карбида должна быть, по возможности, небольшой, и она и его карбид должны растворять оба основные карбида. Лучше всего этим условиям удовлетворяет хром, тем более, что он образует твердые растворы с металлами железной группы и при окончательном спекании твердого сплава целиком переходит в присадку. При спекании смеси карбидов (или металла с сажей) с добавлением хрома при температуре несколько вьгсшей, чем температура плавления хрома, хром плавится и рекристализация карбидов происходит» через жидкую фазу (раствор в хроме или его карбиде) при температуре плавления хрома, т.-е, около

1800, Полученный сплав карбидов дробится, размалывается и обрабатывается, как уже указано. Хром, вводимый в смесь карбидов, должен быть распределен очень равномерно и лучше всего вводить его в виде раствора, как это будет указано ниже, Например, 240 грамм карбида титана, полученного .восстановлением окиси титана углем (сажей) при температуре 1700, смешивают с 192 граммами металлического молибдена (полученного восстановлением водородом при 1100 ) и 13 граммами сажи. Небольшой избыток углерода против формулы 4Т1С+Мо2С пойдет на восстановление хрома. Полученную смесь пропитывают таким количеством раствора хромовокислого аммония, чтобы содержание хрома металла было 5 грамм. Пропитанную смесь высушивают при помешивании, размалывают при помощи шаровой мельницы в течение 12 часов, набивают в патрон и прокаливают при 1850 —

1,5 часа. Полученный монолитный кусок дробят, размалывают в шаровой мельнице до получения максимального зерна в 3—

4 микрона и смешивают с 17, О никкеля или кобальта и снова размалывают в продолжении 12 часов. Полученная смесь подвергается спеканию путем горячей прессовки при температуре 1500 †15 и давлении 50 кг на кв см. Приведенным примером, не исчерпываются все возможности способа, в частности, можно употреблять и другие карбиды, спекать обычным путем и т. д. Введение хрома подобным путем, оказывается, имеет большое значение, так как он в процессе спекания образует твердый раствор с никкелем или кобальтом и образующийся . цемент, напоминающий по составу ни-хром или хромо-никелевые стали, обладает очень хорошими механическими свойствами, в особенности при высокой температуре, превосходящими свойства чистых металлов железной группы. Кроме того цемент подобного состава очень хорошо противостоит окислению при высокой температуре, развивающейся в процессе резания.

Подобный же метод введения хрома в виде раствора до процесса карбоннзации или про каливания обеспечивает равномерное распределение небольшого количества его и образование цемента равномерного состава. Разумеется, этот способ введения хрома может быть приложвн и к твердым металлам, состоящим из одного карбида или простой смеси карбидов.

Те же способы могут применяться .и для получения порошкообразного сплава металлов, которые дальше подвергаются карбонизации при относительно низких температурах и карбиды обрабатываются, как описано выше. Кроме того, можно.. получать порошкообразные металлы и прямым восстановлением солей при темпе-. ратуре йиже температуры плавления, как это известно по получениютвердых сплавов, где упомянутые сплавы применялись в качестве цемента, или восстанавливать полученный плавлением и затем последующим дроблением порошкообразный сплав (твердый раствор) окислов соответствующих металлов. Последний способ отличается большой простотой и дает возможность получить пор ошкообразный сплав любой требуемой формы, что недостижимо при пользовании сложными солями.

Предмет изобретения.

Способ получения твердых сплавов из двух или несколько карбидов тугоплавких металлов, сцемеитованных вязкими метал лами, етлжчающкйса тем, что для образования цементующего состава из хрома

ы. металла железной группы хром вводят в виде раствора кислоть| или ее аммонийной соли.

Тип, <Искра».