Состав для молибденосилицирования изделий из титановых сплавов

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке титановых сплавов, и может быть использовано в машиностроительной, авиационной, судостроительной и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение жарои термостойкости изделий. Состав содержит, мас.%: порошок кремния 40-60

порошок меди 6-10

порошок титана 16-24

иодид калия 2-4

оксид молибдена остальное. Это позволяет повысить жаростойкость титановых сплавов более чем в 2 раза, а их термостойкость - на 1-2 порядка. 2 табл.

ЯОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 23 С 10/52! 1 "..,l",.3Ì 3

t I 1

- 1

1, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

fig ИЗОБРЕТЕНИЯМ И QTHPblTHAM

ПРИ ГКНТ СССР

{21) 4621186/3)-02 (22) 19.12.88 (46) 30 ° 08.90. Бкл. У 32 (71) Белорусский политехнический институт (72) Л.А. Васильев, Л.Г. Ворошнин и А.В. Никончик (53) 621.785.51:067.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1145055, кл. С 23 С 12/00, 1985. (54) СОСТАВ ДЛЯ ИОЛИБДЕНОСИЛИЦИРОВА-..

НИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к металИзобретение относится к металлургии, а именно к химико-.термической обработке, в частности к составам для совместного насыщения титановых сплавов кремнием и молибденом, и может быть использовано в машиностроительной,,авиационной, судостроительной и др. отраслях промьппленности.

Цель изобретения — повьппение жарои термостойкости обрабатываемых изделий °

Состав для молибденосилицирования содержит порошки кремния, меди, оксида молибдена, титана и иодид калия при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Порошок кремния 40-60

Порошок меди 6-10

Порошок титана 16-24

Иодид калия 2-4

Оксид молибдена Остальное

„.80„„1588801 А 1

2 лургии, а именно к химико-термической обработке титановых сплавов, и может быть использовано в машиностро-. ительной, авиационной, судостроительной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повы-. . шение жаро- и термостойкости изделий.

Состав содержит, мас.Е: порошок кремния 40-60; порошок меди 6-10; порошок титана 16-24; иодид калия 2-4; оксид молибдена остальное. Это позволяет повысить жаростойкость титановых сплавов более чем в 2 раза, а

> их термостойкость — на 1-2 порядка.

2 табл.

В предлагаемом составе кремний и медь образуют жидкометаллическую фазу интенсифицирующую процесс насыщения изделий кремнием и молибденом.

Титан восстанавливает молибден из его оксида и одновременно улучшает смачиваемость обрабатываемой поверхности изделия жидкометаллической фазой, способствуя образованию прочного беспористого молибденосилицированного слоя, состоящего из высших силицидов титана TiSi и молибдена

ИоМ, обладающих высокой жаро- и термостойкостью.

Содержание титана нике предлагаемого предела приводит к снижению жарои термостойкости за счет образования в, процессе насьпцения пористых покрьтйй.

Содержание титана выше предлагаемого предела снижает диффузионную активность кремния и приводит к образо1588801

Таблица 1

Состав насыщающей смеси, мас.X

Удельное изменение массы, г/м

Сплав

Mo0 Al Si Сп A1F Ti KI

ОТ4 ВТ1-0

Известный 1

Предлагаемый 2

4

Опытный

24

55 11

140

160

14

19

60 6

50 8

40 10

16 4 65 70

20 3 70 60

24 2 75 65

14 4 210 230

26 2 260 280

14

62 6

38 10

Смесь опытного состава содержит те же компоненты, что и предлагаемый, но количество их выходит за предлагаемые пределы . ва»»и» 1»»из»»»их силицидов, обладающих низкой жаро- и термостойкостью.

П р и и е р l. Проводят насыщение титановь»х сплавов ВТ1 и ОТ4 при 850 С в течение 4 ч в известном и предлагаемом составах. В известном составе формируется диффузионный слой толщино»Э 65 мкм, а в предлагаемом составе

75 мкм. Сравнительные данные по жаростойкости после 100 ч испытаний при 1000 С для титановых сплавов ОТ4 и ВТ1-0 приведены в табл.1.

Молибденосилицирование из предлагаемого состава позволяет повысить жаростойкость изделий из титановых сплавов более чем в 2 раза.

Пример 2. Термостойкость образцов из сплавов ОТ4 толщиной

1,0 мм, квадрат 10 мм, обработанные в известном и предлагаемом .составах, испытывали на термостойкость (термоциклическую). Цикл испытаний включал нагрев до 1000 С 3 мин и охлаждение до 20 С 3 мин. Нагрев проводили в

:воздушной атмосфере, взвешивание образцов после каждых 10 циклов испытаний.

Сравнительные данные по термоциклической стойкости для сплавов ОТ » приведены в табл.2, Иэ табл.2 видно, что насыщение с использованием предлагаемого порошкового состава увеличивает на 1-2 по5 рядка термоциклическую стойкость титанового сплава ОТ4.

Таким образом, использование предлагаемого состава позволяет по сравнению с известным повысить жаростойкость титановых сплавов более чем в

2 раза, а их термостойкость на 1-2 порядка.

Формула изобретения

t5

Состав для молибденосилицирования изделий . из титановых сплавов, содержащий порошки кремния, меди, оксида молибдена и галоидный активатор, отличающийся тем, что, с целью повышения жаро-. и термостойкости обрабатываемых Йзделий, он дополнительно содержит порошок титана, а в качестве галоидного активато25 ра — иодид калия при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Порошок кремния 40-60

Порошок меди 6-10

Порошок титана 16-24

30 Иодид калия 2-4

Порошок оксида молибдена Остальное

1588801

Таблица2

Состав насыщающей смеси, мас.

Сплав

o03 Al Si Cu AlF> Ti KI 10 20 30 40 50

Известный 1

40 50 85 140 230

24 8 55 11

Составитель Н. Рыжов

Техред Л.Олийнык

Корректор,O. Кравцова

Редактор М. Недолуженко

Заказ 2518 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям р и м п и ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, r..æãoðoä, у

11 зг

У л. Гагарина 101

Предлагаемый2

14 — 60 6 — 16 4

19 — 50 8 — 20 3

24 — 40 10 — 24 2

Удельное изменение массы, г/м, за цикл испытания

2,0 5,0 9,0 18,0 25,0

1 5. 4,7 9,2 13,8 22,0

1,8 5,0 9,1 16,7 22,3