Способ защиты графитовых изделий от разрушения

Способ защиты графитовых изделий от разрушения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Севетсктах

С4щмаяистмчесмн х

Реепубпнк (11) 59б6 59 (61) Дополнительное н авт. свид-ву— (22) Заявлено 360676(21) 2380937/22-02 (51) Н. Кл. С 23 С 11/08 с присоединением заявки ¹

Геереаретвеееый еааетет

Севета Мееитрае СССР ее дааев еаваретееее е етерытей (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05D378.Б)оллете)ть № 9 (53) УДК 621. 793: 669..056.9(088.8) (45) Дата опубликования описания 080278

С. С. Кипарисов, В. С, Дергунова, И. A. Соболь, A. Н. Шуршаков и Н. А. Новикова (72) Авторы изобретения

Pl) Заявитель (54) СПОСОБ ЗА)ЦИТЫ ГРАФИТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

ОТ РАЗРУШЕНИЯ

Изобретение касается нанесения покрытий и может быть использовано в металлургии., например, при изготовлении тиглей для .плавления и разливки цветных металлов. 5

Известен способ защиты графитовых изделий путем их пропитки расплавленными металлами и сплавами fljg2Ö31.

Однако защищенные этим способом иэделия активно смачиваются расплава- )О ми цветных металлов, взаимодействуют с ними, что снижает продолжительность эксплуатации изделий в рабочих условиях и приводит к загрязнению расплава посторонними примесями. )8

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенному является способ защиты графитовых изделий от разрушения путем пиролитического нанесения на рабочую 20 поверхность покрытия из нитрида бора с использованием парогазовой смеси, содержащей треххлористый бор, аммиак и инертный газ (4)

Недостатками этого способа являются отслаивание покрытия уже после 1-3 циклов: нагрев до 1000 С вЂ” охлаждение на воздухе, а также недостаточная стойкость изделий в процессе контактирова.ния с расплавленными металлами.

С целью повышения стойкости изделий в процессе контактирования с расплавленными металлами иэделие с покрытием дополнительно пропитывают расплавом кремния или его сплава с 10-15% бора в вакууме 10 — 10 мм.рт.ст. при

1500-2100 С в течение 1 Ь-30 мин. со стороны, не защищенной покрытием.

Способ заключается в следующем.

На рабочую поверхность графитового изделия наносят защитное покрытие из нитрида бора толщиной до 0,5 мм путем осаждения .из парогазовой смеси треххлористого бора, аммиака и азота, взятых в соотношении от 0,5:1:8 до 2:1:10, при линейной скорости газового потока

1-2 м/с, стационарном давлении газовой смеси 3 — 10 мм рт,ст., температуре поверхности 1100-1600 С, длительности процесса 2-4 ч. Для повышения равномерности покрытия изделие в процессе осаждения вращают вокруг своей оси, После нанесения покрытия изделие проо питывают расплавом кремния при 1500 С или расплавом кремния с 10-15% бора при 1900-2100 С в вакууме,10 — 10 мм рт.ст. со стороны поверхности, не защищенной покрытием.

Защищенные предложенным способом графитовые тигли выдерживают 8-15 и

596659

Формула изобретения

2. Авторское

Р 350326, кл. В

3. Авторское

Р 460275 кл. С

4. Авторское

Р 420559, кл. С свидетельство СССР

22 Р 41/10, 1971. свидетельство СССР

04 B 35/54, 1973. свидетельство СССР

01 В 31/04„ 1971.

Составитель A. Рычагов

Техред З,Фанта Корректор С.Патрушева

Редактор С. Титова

Заказ 1053/31 Тираж 1177 Подписное цНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 более плавок в вакууме и на воздухе, не загрязняют расплавы посторонними примесями, обеспечивают хорошую иэвлекаемость слитков после охлаждения.

Пример 1, На внутреннюю поверхность графитового тигля диаметром

90х80 мм и высотой 50 мм наносят покрытие нитрида бора пиролитическим осаждением иэ парогазовой смеси треххлористого бора, аммиака и азота в соотноше нии 2:1:10 при 1600 С в течение 3 ч.

Затем деталь пропитывают расплавленным кремнием при 1500 С в течение 15 мин.

Пропитку детали ведут со стороны поверхности не защищенной покрытием.При необходимости перед пропиткой с нерабочей поверхности детали покрытие удаляли, Полученное изделие выдерживает

8 плавок в вакууме и 6-8 плавок на воздухе»

Пример 2. Нанесение покрытия осуществляют как в примере 1. Пропитку ведут в расплаве кремния. с 15% бора при 2000" С в течение 30 мин. Полученное изделие выдерживает 15 плавок в вакууме и 10-12 плавок на воздухе.

Пример 3. На внутреннюю поверхность графитового тигля наносят покрытие иэ нитрида бора пиролнтическим осаждением из парогазовой смеси треххлористого бора, аммиака.и азота в 30 соотношении 1:1:8 при 1200 С в течение 2 ч. Пропитку .осуществляют как в примере 2, нб при 1900 С в: течение

20 мин. Иэделие выдерживает 8.-10 плавок медного сплава.на воздухе и 10-15 плавок в вакууме..

Предложенный способ позволяет в

7-10 раз повысить срок эксплуатации изделий иэ графита при их контакте с расплавами металлов. Способ может быть использован для защиты изделий из пористого графи-а, в частности ГИЗ, силицированного графита СГ-М, боросилицированного:графита БСГ-30, ПРОГ-2400.

Способ защиты графитовых изделий от разрушения путем пиролитического нанесения на рабочую поверхность покрытия из нитрида бора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения стойкости изделий в процессе контактирования с расплавленными металлами, изделие с покрытием дополнительно пропитывают.. расплавом кремния или его сплава с.10-.15% .бора в

-2. вакууме 10 — 10 мм::рт .ст. при 15002100 С в течение 1.5-30 мин со стороны, не защищенной" покрытием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.:Патент США М3288573,кл.29-182.8, 1966.