Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: для получения твердых сплавов. Цель изобретения разработка технологии, обеспечивающей высокий выход в годное, получение высококачественных твердосплавных изделий, отличающихся высокой эксплуатационной стойкостью. Сущность: способ получения твердых сплавов включает прессование шихты, спекание в псевдоожиженном слое предварительно спеченного оксида алюминия в восстановительной атмосфере. Спекание проводят, осуществляя нагрев со скоростью 35 40°С/мин до температуры 800 850°С с последующей выдержкой в течение 30 40 мин, затем со скоростью 50 55 °С/мин до температуры 1350 1400°С и последующей выдержкой в течение 50 60 мин. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2048266
Класс(ы) патента: B22F3/12, C22C1/05
Номер заявки: 93057524/02
Дата подачи заявки: 28.12.1993
Дата публикации: 20.11.1995
Заявитель(и): Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов; Завод "Победит"
Автор(ы): Тараканов Б.М.; Каменщиков Г.П.; Крохин А.С.; Карданов В.А.
Патентообладатель(и): Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов; Завод "Победит"
Описание изобретения: Изобретение относится к области порошковой металлургии, а именно к получению твердых сплавов.
Известен способ получения твердых сплавов, согласно которому спекание прессованных заготовок осуществляют в восстановительной атмосфере или в вакууме (Третьяков В. И. Основы металловедения и технологии производства спеченных твердых сплавов. М. Металлургия, 1976, с. 382). При применении восстановительной атмосферы спекание проводят в горизонтальных печах трубчатого или муфельного типа, нагревательный элемент которых расположен с внешней стороны. В некоторых случаях нагревателем является графитовая труба, служащая одновременно и рабочим пространством печи. При применении вакуума спекание проводят либо в вертикальных печах периодического действия, либо в горизонтальных непрерывного действия.
Недостаток данного способа наличие градиента температур как по длине, так и по сечению трубы или муфеля, что снижает качество спеченных изделий и, следовательно, выход в годное.
Ближайшим техническим решением является способ получения сплавов, включающий прессование шихты и спекание в псевдоожиженном слое предварительно спеченного оксида алюминия при температуре 1250-1360оС в окислительной или восстановительной атмосфере.
Недостаток известного способа низкая прочность получаемых изделий, снижающая их эксплуатационные свойства.
Цель изобретения разработка технологии, обеспечивающей высокий выход в годное, получение высококачественных твердосплавных изделий, отличающихся высокой эксплуатационной стойкостью.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения твердых сплавов, включающем прессование шихты, спекание в псевдоожиженном слое предварительно спеченного оксида алюминия в восстановительной атмосфере, спекание проводят, осуществляя нагрев со скоростью 35-40оС/мин до температуры 800-850оС с последующей выдержкой в течение 30-40 мин, затем со скоростью 50-55оС/мин до температуры 1350-1400оС и последующей выдержкой в течение 50-60 мин.
Предлагаемые режимы спекания: скорость нагрева 35-40оС/мин до температуры 800-850оС с последующей выдержкой в течение 30-40 мин и последующий нагрев со скоростью 50-55оС/мин до температуры 1350-1400оС и выдержкой в течение 50-60 мин обеспечивают получение малопористых изделий, имеющих высокие эксплуатационные характеристики, в частности прочность, твердость, плотность и высокий выход в годное.
Скорость нагрева 35-40оС/мин обеспечивает равномерный нагрев образца и постепенное удаление пластификатора, что повышает качество сплава. При скорости нагрева меньше 35оС/мин снижается производительность установки, больше 40оС/мин происходит бурное выделение паров пластификатора, что может привести к механическому разрушению образцов.
При нагревании до температуры меньше 800оС не полностью удаляются остатки пластификатора, что снижает качество сплавов, при температуре выше 850оС возможно науглероживание сплава парами пластификатора. Выдержка в течение 30-40 мин обеспечивает полное удаление пластификатора. При выдержке менее 30 мин пластификатор удаляется неполностью, выдержка более 40 мин не требуется, так как полнота удаления достигается в заявленное время.
Скорость нагрева 50-55оС/мин обеспечивает равномерный прогрев свободного от пластификатора образца, повышая качество сплава. При скорости нагрева меньше 50оС/мин внутренние слои образца не успевают прогреваться и снижается качество сплава, при скорости выше 55oC/мин снижается выход в годное.
При нагревании до температуры меньше 1350оС не достигается высокое качество сплава, при температуре выше 1400оС возможно вытекание легкоплавкой составляющей. Выдержка в течение 50-60 мин обеспечивает равномерное и качественное спекание образца. При выдержке менее 50 мин снижается качество сплава, при выдержке более 60 мин дальнейшего улучшения свойств сплава не происходит.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Спрессованную шихту помещают в нижнюю часть обогреваемой керамической трубы. Шихту засыпают порошком предварительно спеченного оксида алюминия и подают водород в количестве, необходимом для приведения порошка оксида алюминия в псевдоожиженное состояние. Затем осуществляют нагрев со скоростью 35-40оС/мин до температуры 800-850оС, выдерживают в течение 30-40 мин, вновь нагревают со скоростью 50-55оС/мин до температуры 1350-1400оС и выдерживают в течение 50-60 мин.
П р и м е р 1. В обогреваемую алундовую трубку диаметром 32 мм и высотой 143 мм помещали прессованный образец сплава ВК-20 в виде цилиндра с внутренним отверстием. Внешний диаметр образца 21 мм, диаметр отверстия -4,5 мм, высота 41 мм. Образец засыпали предварительно спеченным оксидом и подавали водород. Затем включали нагрев со скоростью 35оС/мин. При достижении температуры 800 ±5оС образец выдерживали в течение 30 ми, а затем вновь нагревали со скоростью 50оС/мин до 1350оС и выдерживали в течение 60 мин. После последней выдержки нагрев отключали.
Свойства полученного сплава приведены в таблице.
П р и м е р 2. Как в примере 1, получены образцы твердого сплава при различных режимах спекания. Свойства полученных образцов приведены в таблице.
Предлагаемый способ дает возможность организовать малоотходное производство высококачественных твердых сплавов.
Формула изобретения: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ, включающий прессование шихты, спекание в псевдоожиженном слое предварительно спеченного оксида алюминия в восстановительной атмосфере, отличающийся тем, что спекание проводят, осуществляя нагрев со скоростью 35 40 град./мин до 800 850oС с последующей выдержкой в течение 30 40 мин, а затем со скоростью 50 55 град./мин до 1350 1400oС и последующей выдержкой в течение 50 60 мин.