Состав для молибденосилицирования изделий из титановых сплавов

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к составам химико-термической обработки изделий, преимущественно из титановых сплавов, и может быть применено в авиационной, космической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является увеличение стойкости к термоциклическим ударам и повышение технологичности состава. Состас содержит, мас.%: порошок кремния 40-44

дисилицид молибдена 18-22

фтористый алюминий 1-3

дисилицид титана 31-41. Состав позволяет повысить термостойкость образцов в 12-20 раз и обладает хорошей технологичностью. 1 табл.

СОК)З СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 23 С 10/52 е еЮЬв Г ц РД

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О 1НРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.

1 (21) 4626809/27-02 (22) 27.12.88 (46) 23.10.90. Бюл. Я- 39 (71) Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии (72) Г.В.Борисенок, А.В.Никончик и О.Л.Ворошнина (53) 621.785.510.6 (088.8) (56) .Авторское свидетельство СССР

У 1145055, кл. С 23 С 12/00, 1983. (54) СОСТАВ ДЛЯ МОЛИБДЕНОСИЛИЦИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к.металИзобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке иэделий из титана и его сплавов, и может быть применено в авиационной, космической и других отраслях промышпенности.

Целью изобретения является увеличение стойкости к термоциклическим . ударам жаростойкости и повышение технологичности состава.

В состав для молибденосилицирования, включающий порошок кремния, вещество, содержащее молибден, фтористый алюминий, дополнительно вводят дисилицид титана, а в качестве вещества, содержащего молибден, дисилицид молибдена при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Порошок кремния 40-44

Дисилицид молибдена 18-22

Фтористый алюминий 1-3

Дисилицид титана 31-41

„„SU,, 1601196 A 1

2 лургии, а именно к составам химикотермической обработки изделий, преимущественно из титановых. сплавов, и может быть применено в авиационной, космической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является увеличение стойкости к термоциклическим ударам и повышение технологичности состава. Состав содержит, мас.7: порошок кремния 40-44; дисилицид молибдена 18-22; фтористый алюминий 1-3; дисилицид титана 31-41, Состав позволяет повысить термостойкость образцов в 12-20 раэ и обладает хорошей технологичностью. 1 табл.

Насыщение в предлагаемой порошковой среде осуществляют в контейнерах из нержавеющей стали, герметизирован- ф ных плавким затвором, при 1000 С в течение 6 ч.

Порошок кремния в составе выполняет функцию поставщика активных ау атомов кремния для образования на поверхности титановых изделий жаростой-, кого силицидного слоя.

Дисилицид молибдена в составе выполняет функцию поставщика атомов © кремния и молибдена. Силицидный слой, легированный молибденом, является более жаростойким, TQpMocToHKHM

Дисилицид титана в составе выпол- ф няет функцию поставщика атомов кремЪ . ния и титана.

Дисилициды титана и молибдена имеют дополнительную функцию — улучшение технологичности состава, так как ввод чистых элементов приводит в спеканию смеси.

1601196

Фтористый алюминий является активаторомом пр оцесса насьпцения. При тем- . пературе насьпцения фтористый алюминий взаимодействует с атомами кремния, титана, молибдена, образуя при этом

5 газообразные соединения: фториды и субфториды кремния.,титана, молибдена.

Субфториды этих элементов диспропорционируют на поверхности изделия с образованием атомарных слоев кремния, титана, молибдена, которые адсорбируются и диффундируют в основу, формируя на поверхности изделия диффузионный слой силицидов, легированных молибденом.

При уменьшении количества порошка кремния снижается интенсивность образования диффузионного слоя, а при увеличении ухудшается качество получаемого диффузионнorо слоя (снижается его термостойкость).

При изменении количества дисилицида молибдена снижается их интенсивность образования диффузионного слоя и ухудшаются его характеристики (жаростойкость, твердость, чистота поверхности).

При изменении количества дисилицида титана в смеси снижается интенсивность образования диффузионного слоя и ухудшаются его характеристики (жаростойкость, чистота поверхности).

При уменьшении количества фтористого алюминия в смеси снижается интенсивность образования диффузионного слоя, а при увеличении ухудшается технологичность состава эа счет интенсивного газовыделения продуктов разложения фтористого алюминия в процессе нагрева под насьпцение.

Пример..Проводят молибденосилицирование титана в предлагаемом и известном составах. Температура насьпцения 1000 С, продолжительность

6 ч. Процесс осуществляют в контейне- 45 рах с плавким затвором беэ применения вакуума и защитных атмосфер.

Жаростойкость определяют по увеличению массы образца по отношению к единице поверхности образца (удельный прирост массы) после выдержки

Как видно иэ результатов испытаний, приведенных в таблице, термостойкость образцов, обработанных в предлагаемом составе для молибденосилицирования титана и его сплавов, в 12-20 раз вьппе, чем обработанных в известном составе, предлагаемый состав обладает хорошей технологич.— ностью (не спекается, насьпценные образцы дефектов не имеют).

Формула и зобр ет ения

Состав для молибденосилицирования изделий из титановых сплавов, включак щий порошок кремния, молибденсодержащее вещество и фтористый алюминий, отличающийся тем, что, с целью увеличения стойкости к термоциклическим ударам, жаростойкости и повышения технологичности состава за счет уменьшения его спекаемости, он дополнительно содержит дисилицид титана, а в качестве молибденсодержащего вещества - дисилицид молибдена при следующем соотношении компонентов, мас. :

Порошок кремния 40-44

Дисилицид молибдена 18-22

Фтористый алюминий

Дисилицид титана

1-3

31-41 образца при 1000 С в течение 50 ч в воздушной атмосфере, Стойкость обработанных образцов к термоциклическим ударам определяют по увеличению массы образца по отношению к единице площади поверхности образца после 200 циклов испытаний.

Один цикл испытаний состоит иэ нагреО ва при 1000 С в течение 5 мин и охлаждения при комнатной температуре (20 С) в течение.5 мин. Испытания проводят в воздушной среде.

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

1601196

Компоненты насыщающей срады, мас. ельный лрирост массы, г/м1

Си А1 A1F MoSi

TiS оО> ростой- Термостой" сть кость

Известный состав

60 17 10 10 3

Предлагаемый состав

40 1

3,1

42 2

2,5

44 3

1,9

Составитель И.Дашкова

Техред M.Õoäàíè÷ Корректор С.Шевкун v

Редактор Н.Гунько

Заказ 3250 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям .при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óærîðoä, ул. Гагарина,101

18 .41

20 36

22 31 ктеристика ологичности реды

Среда спекается после насыщения. Поверхность обработанныс образцов дефектная

Среда не спекаетс» после насыщения

Поверхность обработанных образцов чистая