RU2016111C1 - Шихта для получения литого тугоплавкого неорганического материала в режиме горения - Google Patents
Шихта для получения литого тугоплавкого неорганического материала в режиме горенияInfo
- Publication number
- RU2016111C1 RU2016111C1 SU5065678A RU2016111C1 RU 2016111 C1 RU2016111 C1 RU 2016111C1 SU 5065678 A SU5065678 A SU 5065678A RU 2016111 C1 RU2016111 C1 RU 2016111C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxide
- mixture
- charge
- titanium
- organic material
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
Шихта для получения литого тугоплавкого неорганического материала. Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности, к составу шихты для получения литого тугоплавкого неорганического соединения. Изобретение позволяет получать литой титано-хромовый диборид с высокой микротвердостью (Hμ=2100-2400, 3500-3800 кг/мм2) за счет использования шихты, содержащей компоненты, мас.%: оксид хрома (+6) 26 - 35, оксид титана 1 - 10, оксид бора 25 - 27, алюминий 37 - 39. 1 табл.
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при изготовлении абразивного инструмента с последующим его применением для обработки металлических поверхностей, а также в качестве твердой составляющей композиционных сплавов для наплавки деталей металлургического, химического и другого оборудования, для изготовления резцов, пил, протяжек и др.
Известна шихта для способа синтеза сложных диборидов хрома и титана спеканием (с последующей гомогенизацией при 2000-2100оС в течение 3-4 ч из исходных индивидуальных диборидов, полученных из соответствующих смесей Cr2O3 и TiO2 с карбидом бора и сажей. [Жунковский И. П., Терешникова Т. М., Евтушок. Исследование кинетики спекания и некоторых свойств двойного борида титана-хрома//Порошковая Металлургия, N 8, 1979. - С. 35-37].
Недостатком этой шихты является получение спеченных образцов только небольших размеров, использование в качестве исходных компонентов готовых индивидуальных диборидов, использование сложных установок, малая их производительность и большие затраты электроэнергии.
Известна шихта из способа синтеза тугоплавких неорганических соединений путем воспламенения смеси металла и неметалла в герметичном сосуде. Синтез основан на использовании тепла химической реакции взаимодействия компонентов реакционной смеси и протекает в режиме горения. Воспламенение смеси производится разогретой вольфрамовой спиралью или другим известным способом локально в поверхностном слое [авт. св. СССР N 255221, кл. C 22 C 29/00, 1967].
Недостатком этой шихты является получение целевого продукта в порошкообразном виде, что требует дополнительных операций для создания литого продукта.
Наиболее близкой по сущности к заявляемому изобретению является шихта из способа получения тугоплавких неорганических материалов путем локального воспламенения смеси исходных компонентов под давлением газообразной среды. В качестве исходной смеси используют смесь оксидов металла IV-VI групп Периодической системы элементов с восстановителем и неметаллом. Для получения твердых сплавов в реакционную смесь дополнительно к перечисленным компонентам вводят металл-связку, например никель, кобальт. С целью улучшения качества литых материалов, например устранения пор и pаковин, а также ускорения разделения целевого продукта и шлака синтез проводят в режиме установившегося вращения при перегрузках 100-1500 д. Для устранения испарения летучих компонентов процесс проводят под давлением 1000-1500 атм.
Недостатком известной шихты является то, что при использовании бора в качестве неметалла, бор вместе с алюминием частично выполняет функцию восстановителя, образует с кислородом оксид и всплывает в шлак. При этом создается дефицит бора в целевом продукте, что не позволяет синтезировать титано-хромовые дибориды, обладающие высокой микротвердостью. Кроме того, использование чистого бора в шихте приводит к удорожанию целевого материала из-за высокой стоимости бора по сравнению с его оксидом.
Целью изобретения является получение литого титано-хромового диборида с высокой микротвердостью при одновременном снижении пожароопасности и стоимости исходной шихты.
Цель достигается тем, что шихта для получения литого тугоплавкого неорганического материала в режиме горения, содержащая оксиды металлов IV и VI групп и восстановитель, дополнительно содержит оксид бора, в качестве оксидов металлов содержит оксид хрома (+6) и оксид титана, а в качестве восстановителя - алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид хрома (+6) 26-35 оксид титана 1-10 оксид бора 25-27 алюминий 37-39
При указанном соотношении исходных компонентов получают литой титано-хромовый диборид хорошего качества (примеры 1-3) при содержании в нем диборида титана 5-30 мас.%, указанное содержание TiB2 в целевом продукте является оптимальным.
При указанном соотношении исходных компонентов получают литой титано-хромовый диборид хорошего качества (примеры 1-3) при содержании в нем диборида титана 5-30 мас.%, указанное содержание TiB2 в целевом продукте является оптимальным.
Сущность изобретения поясняется следующим примером.
П р и м е р. Готовят 100 г смеси, содержащей мас.% в CrO3 35; B2O3 25; TiO2 1; Al 39, перемешивают в смесителе в течение 1 ч. Смесь засыпают в тугоплавкую форму, имеющую вид цилиндрического стакана и уплотняют. Форму со смесью помещают в реактор. Воспламенение смеси проводят нагретой вольфрамовой спиралью при давлении в реакторе 40 атм. Горение протекает практически без выброса смеси. По окончании горения образец извлекают из формы.
Продукт синтеза представляет собой литой образец цилиндрической формы, разделенный на два слоя. Верхний слой представляет собой Al2O3, нижний - CrB2xTiB2. Al2O3 отделяют от целевого материала.
Проведенный рентгенофазный, химический, рентгеноспектральный анализ, а также исследование микроструктуры материала показали, что целевой продукт представляет собой смесь двух фаз. Одна является сложным боридом на основе TiB2, вторая - на основе CrB2. Соотношение CrB2/TiB2=95/5. Микротвердость фаз Hμ= =2000-2400, 3500-3800 кг/мм2.
Результаты описанного примера, а также другие примеры представлены в таблице, из которой следует, что заявленное изобретение позволяет получать литой титано-хромовый диборид с микротвердостью Hμ =(2000-2400, 3500-3800) кг/мм2.
Титано-хромовый диборид - перспективный материал для получения изделий, способных работать в условиях трения при высоких контактных нагрузках, в эррозионных, коррозионных средах, при абразивном износе.
Claims (1)
- ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТОГО ТУГОПЛАВКОГО НЕОРГАНИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА В РЕЖИМЕ ГОРЕНИЯ, содержащая оксиды металлов IV и VI групп и восстановитель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит оксид бора, в качестве оксидов металлов - шестивалентный оксид хрома и оксид титана, а в качестве восстановителя - алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Шестивалентный оксид хрома 26 - 35
Оксид титана 1 - 10
Оксид бора 25 - 27
Алюминий 37 - 39
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5065678 RU2016111C1 (ru) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | Шихта для получения литого тугоплавкого неорганического материала в режиме горения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5065678 RU2016111C1 (ru) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | Шихта для получения литого тугоплавкого неорганического материала в режиме горения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016111C1 true RU2016111C1 (ru) | 1994-07-15 |
Family
ID=21614901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5065678 RU2016111C1 (ru) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | Шихта для получения литого тугоплавкого неорганического материала в режиме горения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2016111C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008010733A1 (en) * | 2006-07-20 | 2008-01-24 | Titanox Development Limited | Metal alloy powders production |
RU2622276C2 (ru) * | 2015-07-27 | 2017-06-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения Российской академии наук | Керамический композит и шихта для его получения |
RU2789828C1 (ru) * | 2022-05-13 | 2023-02-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | Способ получения шихты для изготовления композиционной керамики карбид бора - диборид хрома |
-
1992
- 1992-06-19 RU SU5065678 patent/RU2016111C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 617485, кл. C 22C 29/00, 1975. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008010733A1 (en) * | 2006-07-20 | 2008-01-24 | Titanox Development Limited | Metal alloy powders production |
AU2007275967B2 (en) * | 2006-07-20 | 2012-06-14 | Titanox Development Limited | Metal alloy powders production |
US8328899B2 (en) | 2006-07-20 | 2012-12-11 | Titanox Development Limited | Metal alloy powders production |
RU2622276C2 (ru) * | 2015-07-27 | 2017-06-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения Российской академии наук | Керамический композит и шихта для его получения |
RU2789828C1 (ru) * | 2022-05-13 | 2023-02-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | Способ получения шихты для изготовления композиционной керамики карбид бора - диборид хрома |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0479214B1 (en) | Wear resistant ceramic with a high alpha-content silicon nitride phase | |
Borovinskaya | Chemical classes of the SHS processes and materials | |
Inoue et al. | Synthesis of Al4SiC4 | |
US4909842A (en) | Grained composite materials prepared by combustion synthesis under mechanical pressure | |
US4695321A (en) | Dynamic compaction of composite materials containing diamond | |
JP2606967B2 (ja) | セラミック複合材料 | |
Choi et al. | Reaction of TiO2‐Al‐C in the Combustion Synthesis of TiC‐Al2O3 Composite | |
US4004937A (en) | Method for producing a sintered silicon nitride base ceramic and said ceramic | |
CA1058841A (en) | Method of obtaining cast refractory inorganic materials | |
Cutler et al. | Synthesis and Densification of Oxide‐Carbide Composites | |
RU2016111C1 (ru) | Шихта для получения литого тугоплавкого неорганического материала в режиме горения | |
Amosov et al. | The Influence of Gas Atmosphere Composition on Formation of Surface Films in Self-Propagating High-Temperature Synthesis of Porous Ti^ sub 3^ SiC^ sub 2^ | |
WO2021133226A1 (en) | Method for fabrication of ultra-high-temperature ceramic material based on hafnium carbide and carbonitride | |
Yunfei et al. | Synthesis of stoichiometric titanium carbide by a combination of carbothermal reduction and molten salt method and its characterization | |
EP4056540A1 (en) | Method for obtaining a high refractory composite from boron carbide and intermetallic compound of the ti-si system | |
JP4060803B2 (ja) | ホウ化ジルコニウム粉末の製造方法 | |
Evseev et al. | Synthesis, Structure, and Phase Composition of High-Entropy Ceramics (HfTiCN)-TiB2 | |
Dhanglert et al. | Experimental Study of Combustion Synthesis in Air of ZrB 2-Mullite Composite from Different Zirconium Silicate Sources | |
RU2196837C2 (ru) | Способ изготовления абразивного порошка | |
Miloserdov et al. | Synthesis of Composite Materials in the System Cr–Ti–B by the Self-Propagating High-Temperature Synthesis from Mixtures CaCrO 4/TiO 2/Al/B | |
EP0189677A2 (en) | Sintered titanium carbo-nitride ceramics | |
RU2009019C1 (ru) | Шихта для получения литого оксидного материала | |
Miloserdov et al. | Metallothermic SHS of Ni–Cr–Ti–B composite materials from mixtures based on calcium chromates | |
Abdulkarimova et al. | Synthesis of Composite Materials Based on Borides of Metals and Aluminum Oxide under the Combustion Conditions | |
Miloserdov et al. | SHS metallurgy of titanium–chromium carbide from CaCrO4/TiO2/Al/C system |