Патент ссср 411169
Иллюстрации
Реферат
л Гл о и т!
G ll MC" А Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
4Ш69
Союз Советских
Сощиалистимеских
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 11.Х1.1971 (№ 1713313/22-1) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 15.1.1974. Бюллетень № 2
Дата опубликования описания 8Х.1974
М. Кл. С 23с 11/14
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий
УДК 621.785.532(088.8) Автор изобретения
В. И. Муравьев
Заявитель
СПОСОБ АЗОТИРОВАНИЯ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ
Изобретение относится к области химикотермической обработки металлов, в частности к процессам азотирования титана и его сплавов.
Известен способ азотирования титана в разреженном азоте при непрерывном поступлении последнего из баллона в реакционное пространство печи. Указанная химико-термическая обработка в разреженном азоте позволяет при 950 С в течение 8 час получать на техническом титане ВТ-1 диффузионный слой глубиной 0,07 мм.
Предлагаемьш способ отличается от известного тем, что для интенсификации, упрощения и удешевления процесса азотированис проводят в герметичной камере с воздушной атмосферой с введением кнслородоа ктивпых веществ.
Г1о описываемому способу азотируемые дстали помещают в гсрметичный контейнер совместно с кислородоактивными веществами, например цирконием, магнием и т. д., количество которых рассчитывают так, что при нагреве происходит полное поглощение кислорода воздуха, Объем садки определяют расчетным путем, исходя из соотношения воздуха к насыщаемой поверхности, равного 0,1—
5,0 и /и-".
Формирование нитридов при нагреве и образование твердого раствора азота в титане происходит за счет взаимодействия поверхности изделий с азотом воздуха, что приводит к уменьшению давления в контейнере и созданию разрежения, вызывающего диссоциацию
5 поверхностной пленки нитридов и ускорение процесса.
При нагареванин до температуры изотермической выдержки вследствие расширения газов повышается давление в изолированном
1р объеме контейнера, в связи с чем в процессе нагрева до рабочей температуры осуществляют стравливание избыточного давления расширяющихся газов.
Для получения более глубоких диффузион15 ных слоев при достижении давления менее
1 мм рт. ст. в контейнер добавляют азот. Охлаждение изделий проводят в контейнере или путем продувки контейнера аргоном до температуры 150 †2 С, после чего контейнер
2О вскрывают и детали охлаждают на воздухе.
Г1 р и м с р. Образцы из сплавов титана
ВТ-!4, ВТ-6, ВТЗ-1, ОТЧ-l шлифуют, обезжирнвают в ацетоне и травят в течение 1 — 2 мин в смеси плавиковой и азотной кислот. Далее
25 образцы совместно с магниевой стружкой помещают в контейнер, герл|етизируют и нагревают в камерной псчн до 900 С в течение
24 час.
Отношение объема газа в контейнере к насыщаемой поверхности 0,3 м /м- . Давление в
411169
Предмет изобретения
Глубина слоя, мм
Режим азотирования
Марка сплава общая глубина слоя слой с Н,50 — 700 к г/мм
ОТЧ-1
ВТ-14
0,256
0,232
0,101
0,097
Т 900 С; время 24 час
ВТ6-С
ВТ3-1
0,224
0,115
0,084
0,053
Составитель Я. Коган
Редактор Н. Кориенко
Техред Л. Богданова
Корректор О. Т1орниа:
Заказ 1104/6 Изд, № 1192 Тираж 875 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 контейнере через 2 мин процесса 1680 мм рт. ст., через 10 мин 1360 мм рт. ст.
По окончании изотермической выдержки контейнер выгружают из печи и охлаждают па воздухе. При этом получают диффузионный слой, глубина которого для различных сплавов приведена в таблице.
1. Способ азотирования титана и его спла вов, заключающийся в изотермической вы5 держке изделий в разреженной азотсодержщей среде, отличающийся тем, что, с целью интенсификации, упрощения и удешевления процесса, азотирование осуществляют в герметичной камере с воздушной атмосферой
10 с введением кислородоактивных веществ.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что азотирование ведут при соотношении объема воздуха к насыщаемой поверхности, равном 0,1 — 5,0 мз/м .
15 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе нагрева до рабочей температуры проводят стравливание избыточного давлгния расширяющихся газов.