Способ получения карбида металла

 

Использование: получение твердых сплавов. Сущность изобретения: смесь из 14,05 кг TICU, 27.72 кг NbCis И 12.22 кг загружают в металлическую емкость и нагревают до 100-150°С. выдерживают 2-20 ч и подают в реактор с расплавом магния. Восстановление ведут при 750-950°С. Реакционную массу подвергают вакуумной дистилляции при 1000°С. Сложный титан - ниобиевый карбид, имеет следующий состав , мае. %: титан 70,9; ниобий 10.0; углерод 19,06. Отклонение содержания компонентов ±0,5, объемно центрированная структура.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 01 В 31/30

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4905239/26 (22) 21.01.91 (46) 07.06;93. Бюл. N. 21 (71) Соликамский магниевый завод (72) П.Г.Детков, Л.Н;Реэвухин, А.В.Чуб, А.В;Горшков, Л.В.Мельников, Д;В.Дробот и

Н П.Нечаев (56) Патент США N. 3812239, кл. С 01 В

31/30, 1974.

С."...Êèïàðèñîâ и др., Карбйд титана.

Получе:.:.ие, свойства, применение. М., Ме.таллургия, 1987, с; 19. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБИДА МЕТАЛЛА

Изобретение относится к области получения тугоплавких соединений и может быть использовано в производстве твердых сплавоа.

Целью изобретения является обеспечеwe однородного фазового состава карбида на основе титана и- ниобия. Поставленная цель достигается тем. что тетрахлориды титана и углерода предварительно смешивают с пентахлоридом ниобия, нагревают полученную смесь до 100-150 С и выдерживают при этой температуре 2-20 ч, а последующее высокотемпературное восстановление ведут в расплаве магния при

750-950 С, после чего реакционную массу подвергают вакуумной дистилляции, Сущность изобретения заключается в том, что смеси хлоридов титана, ниобия и углерода при нормальных условиях из-за большого различия физико-химических свойств не образуют однородных растворов. Нагрев до.определенной температуры и выдержка в течение заданного времени

„„Я „„1819852 А.1 (57) Использование: получение твердых сплавов. Сущность изобретения: смесь иэ

14,05 кг TICI4, 27,72 кг NbCIs и 12,22 кг СС 4 загружают в металлическую емкость и нагревают до 100-1500С, выдерживают 2-20ч и подают в реактор с расплавом магния.

Восстановление ведут при 750-950 С. Реакционную массу подвергают вакуумной дистилляции при 1000 С. Сложный титан— ниобиевый карбид, имеет следующий состав, мас.Я,: титан 70,9; ниобий 10,0; углерод 19,06. Отклонение содержания компонентов .0,5, объемно центрированная структура, обеспечивает растворение пентахлорида ниобия в смеси тетрахлоридов титана и углерода и образование однородных растворов, Нагрев смеси до температуры менее

100 С не позволяет обеспечить растворимость хлорида ниобия в смеси хлоридов титана и углерода в количествах, 0 обеспечивающих получение сложного кар- СО бида титана с содержанием ниобия, пред- (Л ставляющим интерес для промышленного использования. Нагрев смеси до температуры более

150 С приводит к тому, что в паровую фазу над смесью хлоридов из-за более высокой летучести, преимущественно, переходит тетрахлорид углерода, что приводит к изменению соотношения хлоридных компонентов в растворе и, следовательно, к изменению соотношения компонентов в получаемом сложном карбиде, что снижает качество получаемого сложного карбида.

1819852

Составитель П,Детков

Редактор И.Никольская Техред M,Моргентал Корректор Н,Король

Заказ 2004 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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

Выдержка смеси хлоридов менее 2 ч не позволяет получить однородный раствор хлоридов, что приводит к неоднородности получаемого сложного карбида, т,е. ухудшению качества. 5

Выдержка смеси в нагретом состоянии более 20 ч экономически нецелесообразна.

Условия приготовления хлоридных смесей определены экспериментально и обусловлены требованиями, предъявляемыми к 10 карбидам, используемым в производстве твердых сплавов. Получение титан-ниобиевого карбида иллюстрируется примерами получения сложного карбида с заданным содержанием компонентов, мас., титан

70,94; ниобий 10,0; углерод 19,06.

Отклонение. каждого из компонентов от заданного не должно превышать ф 0;5 ....

Полученный сложный карбид представляет собой кристаллическое вещество с объем- 20 ной центрированной структурой; содержание свободного углерода не превышает 1 мас,, П р и и е р 1. Смесь, содержащую 14,05 кг тетрахлорида титана, 27.72 кг пентахлорида 25 ниобия, 12,22 кг.тетрахлорида углерода, загружают в металлическую емкость, нагревают до 115 С и выдерживают при данной температуре 5 ч, После выдержки смесь подают в реактор с 40 кг магния, нагретыми до 30

850 С. Процесс восстановления проводят при температуре 850-960 С. Полученную реакционную массу подвергают вакуумной дистилляции при 1000 С для удаления магния и дихлорида магния. В результате получают однородный сложный титан-ниобиевый карбид, содержащий 70,89 титана, 9,98 ниобия, 18,98 углерода.

В таблице представлены данные по содержанию компонентов в сложном карбиде, полученном по изобретению, в зависимости от условий синтеза.

Из представленных в таблице данных следует, что изобретение позволяет пол учить однородный по фазовому составу титан-ниобиевый карбид с заданным содержанием титана, ниобия и углерода, удовлетворяющей требованиям, предъявляемым к карбидам, используемым в производстве твердых сплавов.

Формула изобретения

Способ получения карбида металла, включающий высокотемпературное восстановление тетрахлоридов титана и углерода, отличающийся тем, что, с целью обеспечения однородного фазового состава карбида на основе титана и ниобия, тетрахлориды титана и углерода предварительно смешивают с пентахлоридом ниобия, нагревают. полученную смесь до 100-150 С и выдерживают при этой температуре 2-20 ч, а последующее высокотемпературное восстановление указанной смеси ведут в расплаве магния npv: 750-950 С, после чего реакционную массу подвергают вакуумной дистилляции.