Способ изготовления изделий из карбидов циркония,ниобия и твердых растворов на их основе

 

ОПИС НИЕ

ЙЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Социалистических

Республик

t»> 590087

«»

7 (б!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.06.76 (2! ) 2373876/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

t(43) Опубликовано 30.01.78. Б|оллетепь ¹ 4 (45) Дата опубликования описания 17.01.78 (51) М. Кл. В 22 Г 3 16

Государственный комитет

Совета Мнннстров СССР па делам изобретений н открытий (53) 3 Д1; 621.762.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

B. П. Булычев, Б. Д. Гуревич, Л. Б. Нежевенко и А. С. Стрельников (71) 3 аявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ КАРБИДОВ ЦИРКОНИЯ, НИОБИЯ

И ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ HA ИХ ОСНОВЕ

Изобретоние относится к способам изготовления изделий из порошков карбидов циркония, ниобия и твердых растворов на пх 0снове сдеканием и может быть использовано в отраслях техники, где применяют изделия из тугоплавких соединений на основе карбидов при температуре не выше 2000 С.

Известен способ изготовления изделий из

II0poIIIK0IB, включающий предварительное спекание спрессованных заготовок в вакууме и окончательное спекание в атмосфере инертного газа (1).

Однако такой способ спека ния не позволяет получать изделия с .высокой плотностью и прочностью.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является .способ изготовления изделий из карбидов циркония, включающий предварительное спекание в вакууме прп температуре до 2000 С и окончательное спекание в газовой среде при 2400 †25 С (2).

Недостатком такого способа является то, что спекание при высоких температурах (2000 †25 С), например, карбида цпркония, вызывает рост зерна от 5 до 50 — !00» км, что значительно снижает прсч остнье ха актеристики изделий. 1(роме того, повышение температуры спекаппя снижает ср.";х службы нагревателей и увеличивает энергозатраты.

Целью пзооретенпя является снижение температуры спекания.

Для этого предложен способ изготовления изделий пз карбидов циркония, нпобпя и твердых растворов на их основе, отличающийся тем, что окончательное спекание прозодят прп 1500 †18 С в смеси инертного газа и окиси углерода при парцпальном давлении последнего 0,5 — 0,9 от равновесного.

П р и it е р 1. Из порошков карбидов цирконпя путем мундштучного прессования готовят образцы стержневого типа диаметром

2,5» .ч и длиной 100 tt»t. Предварительное и окончательное спекание проводят в графитовой печи сопротивления. Нагрев до 1500 С осуществляется в вакууме 10 »t»t рт. ст. с выдержкой .при этой температуре 30 .иин, затем печь заполняют смесью аргона с СО вдрп парцпальном давлении последнего 0,02 ата, что составляст 0,7 от равновесного. Общее да влсние г".ç."îâîtt .смеси составляет 1,2 ата.

Окон;атсльное спекание проводят при 1750 С и выдержке 30»гин. После спеканпя измеряют плотность и поочность па изгиб при

20 С.

Свойства образцов после спеканця по предлагаемому п известному способам приве30 - ены в „б; 1

590087

Таблица 1

Спекание по известным способам

Спекание по п1зедложепиому способу в вакууме до

2000 С, затем в аргоне до

2500 С с выдержкой

30 лин в аргоне до в вакууме

1700 С с i до 1700 С выдержкой; с выдерж30 лин . кой 30 лин

Свойства

84 80

ПлОтнОсть, д

92 — 9a

20 45

1 — 2 2 — 4

Предел прочности иа изгиб, кг/лл

1 — 2

20 — 40

Размер зерна, лк.п

Таблица 2

Спекание по известным способам в вакууме до 2000 С, затем в аргоне до

2500 С с выдер>ккой

30 мин

Спекание по предзагаемому способу в вакууме до 1500 С с выдержв аргоие до

1500 С с выдержкой

Свойства кой 30 лин

30 лин

95 — 98 !!

82

92 — 93

Плотность, о/о

Предел прочности па изгиб, кг/ял-"

20

40

1 — 2

1 — 2

20 — 40

Размер зерна, лкл чательное спекание в газовой атмосфере, о т10 л и ч а ю щи и ся тем, что, с целью снижения температуры спекания, окончательное спекание проводят при 1500 — 1800 С в смеси инертного газа и окиси углерода при парциальном давлении последнего 0,5 — 0,9 от р а вновесн о го.

Формула изобретения

Составитель Т. Сырвачева

Редактор 3. Ходакова Текред И. Караидашова Корректор 8. Гутман

-"àêà3 1007/2060 Изд. ¹ 214 Тираж 995 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раугпскаи иаб„д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Пример 2. Из порошков карбидов нпобия путем мундштучного прессования готовят образцы стержневого типа диаметром 2,5 мм и длиной 100 л л. Предварительное и окончательное спекание проводят в графитовой лечи сопротивления. Нагрев образцов до 1000 С осуществляется в вакууме 10 «.и рт. ст. с выдержкой прп этой температуре 30 и1ин, заКак видно из данных,,приведенных в примерах, применение смеси аргона с СО,на стадии окончательного спеканпя позволяет прп относительно,низких температурах (менее

1800 С для ZrC и менее 1600 С для ХЬС) получать изделия с высокими прочностными характеристиками.

Способ изготовления изделий из карбидов циркония, ниобия и твердых растворов .на их основе, включающий формование заготовок, предварительное спекание в вакууме и окоптем печь заполняют смесью аргона с СО при парцпальном давлении |последнего 0,5 ата.

Общее давление газовой смеси составляет

1,2 ата. Окончательное спекание проводят при

5 1500 С и выдержке 30 мин. После спекания измеряют плотность и прочность на изгиб лрп 20 С.

Результаты приведены в табл. 2.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Англии № 1333145, кл. С7А, 1973.

2. Тугоплавкие карбиды. Сборник. Киев, «Наукова думка», 1970, с. 58 — 62.