SU455520A3 - Способ получени твердых сплавов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области порошковой металлургии, в частности к способам получени  твердых сплавов.

Известен способ получени  твердых сплавов , включающий смешивание порошка карбида вольфрама с цементирующим металлом, введение в смесь отдельно полученных крупных зерен карбида титана и последующее спекание при пониженной температуре дл  растворени  карбида вольфрама в поверхностном слое зерен остальных карбидов с образованием кольцевой структуры.

Предлагаемый способ отличаетс  от известного тем, что с целью повышени  твердости и сопротивлени  истиранию, перед смешиванием порошок тугоплавкого соединени  покрывают карбидом тугоплавкого переходного металла осаждением из газовой фазы, содержащей галоидное соединение этого металла.

Способ осуществл ют следующим образом.

Пример 1. Порошок карбида титана с размером частиц менее 3 мк подвергают воздействию газообразного хлорида вольфрама при 950°С в течение 1 час.

После этого порошок подвергают обработке в чистом водороде при 1350°С в течение 30 мин и получают порошок карбида титана, частицы которого покрыты слоем карбида вольфрама.

Порошок карбида титана с покрытием смешивают с 30 вес. % кобальта и 2 вес. % парафина и перемешивают в шаровой мельнице в течение 40 час. Затем осуществл ют прессование, предварительное спекание при 900°С в течение 1 час в водороде и окончательное спекание при 1420°С в течение 30 мин в вакууме.

Полученный твердый сплав имеет прочность на изгиб 284 ± 19 кгс/мм, твердость

1598 кгс/мм2 и мелкозернистую структуру с размером зерен карбида титана менее 4 мк.

Пример 2. Порошок борида вольфрама со средним размером частиц 3 мк подвергают воздействию хлорида тантала TaCU и СН4 при

950°С в течение 1 час. Затем порошок подвергают обработке при 1350°С в водороде в течение 30 мин и получают покрытие на частицах борида вольфрама из карбида тантала. Покрытый порошок перемешивают в шаровой мельнице в течение 50 час с 10 вес. % никел  и 2 вес. % парафина.

Далее осуществл ют прессование, предварительное спекание при 900°С в среде водорода в течение 1 час и окончательное спекание при 1450°С в течение 0,5-1 час в вакууме.

Полученный твердый сплав имеет прочность

на разрыв при поперечном раст жении

246 ±18 кгс/мм, твердость 1670 кгс/мм и

мелкозернистую структуру борида вольфрама

с размером зерен менее 4 мк.

В качестве исходного тугоплавкого соединени  могут быть выбраны карбиды, нитриды или бориды металлов, а цементирующим металлом может быть любой металл из группы железа.

Слой, покрывающий исходный порошок тугоплавкого соединени , не должен реагировать в широком температурном интервале как с исходным соединением, так и с цементирующим металлом.

В качестве материала сло  покрыти  предусматриваетс  использование одного из карбидов , выбранного из группы: карбид ванади , карбид ниоби , карбид тантала, карбид хрома, карбид молибдена, карбид вольфрама. Карбиды ванади , ниоби  и тантала имеют одну из следующих формул: Ме2С и МеСх, и соединение МеСх имеет кубическую структуру , в которой X менее .

Способ позвол ет использовать исходный мелкозернистый материал и обеспечивает повышение твердости и стойкости к истиранию твердых сплавов.

Способ предусматривает -использование дл  покрыти  из газовой фазы галоида переходного тугоплавкого металла. Причем газова  атмосфера может быть водородной или примен тьс  смесь ее с углеводородом.

Осаждение покрыти  может быть осуществлено в 2 стадии: на первом этапе происходит

осаждение в основном чистого металла, а на

второй стадии провод т науглероживание

осажденного металла.

Способ предусматривает использование в качестве возможного цементирующего металла стали.

Предмет изобретени 

Способ получени  твердых сплавов, включающий смешивание порошка тугоплавкого соединени  с цементирующим металлом и спекание , отличающийс  тем, что, с целью повышени  твердости и сопротивлени  истиранию , перед смешиванием порошок тугоплавкого соединени  покрывают карбидом тугоплавкого переходного металла осаждением из газовой фазы, содержащей галоидное соединение этого металла.