SU43492A1 - Способ рафинировани карбидов титана или тантала - Google Patents

Description

Среди различных твердых сплавов, употребл емых в качестве режущих металлов дл  обработки стали, получили широкое распространение металлы, содержащие в качестве твердой составной части карбиды титана и тантала. Однако, твердые сплавы, содержащие именно эти карбиды, оказываютс  наиболее трудными и капризными в производстве. В частности сплавы на основе этих карбидов особенно чувствительны как к физической структуре карбидов, так и к содержанию в них примесей. В то же врем  получение совершенно чистых карбидов титана и тантала (также и ниоби ) чрезвычайно затруднительно. В виду того, что металлические титан и тантал исключительно легко поглощают азот и кислород и соедин ютс  с ними дл  получени  чистого карбида, не содержащего окислов и нитридов, употребл етс  известный прием очищени  порощка карбида путем прокаливани  его в высоком вакууме, в особенности с добавлением небольшого количества углерода . При этом прокаливании углерод соедин етс  с титаном (или танталом) окиси или нитрида, разрушает его и, таким образом, в результате прокаливани  получаетс  чистый порошкообразный карбид. Полученный таким путем карбид смешивают с другим карбидом и цементирующим металлом, прессуют и спекают обычным путем. Однако изложенный метод, хот  и дает возмож (83)

ность получить твердые сплавы на основе соверщенно чистых карбидов, но получающийс  твердый металл обладает очень грубым и рыхлым изломом и недостаточной плотностью. Эти недостатки готового твердого сплава лежат в неблагопри тной структуре и плохом наборе зерен карбида титана и тантала, очищаемых вышеупом нутым методом. Из произведенных авторами предлагаемого способа опытов вы снилось , что можно получить твердый металл очень высокого качества на основе чистых карбидов титана или тантала если несколько изменить метод очистки, порошка карбидов. Авторами было обнаружено , что если подвергнуть порошок карбида титана перед прокаливанием в вакууме прессованию под большим давлением, не меньщим 200 атм. (желательно и выше - до 1000 атм.) в плотный кусок и лишь после этого подвергнуть нагреванию в вакууме, то благодар  плотному соприкосновению зерен порощка все реакции, сопровождающие очистку, происход т гораздо быстрее при более низкой температуре и получающийс  в результате карбид титана дает особенно благопри тные результаты при употреблении в качестве твердой составл ющей синтезированного сплава, Дл  изготовлени  твердого металла по предлагаемому способу порошкообразный карбид титана, содержащий около 850/0 TiC (остальное TiOo, TIN

и т, п.) прессуют под гидравлическим прессом, лучше с предварительным добавлением некоторого количества сажи и прокаливают в вакууме до прекраще-, ни  газообразовани . Полученный кусок размалывают, смешивают с другими порошкообразными карбидами и добавочными металлами и спекают. В качестве примера сплава, дающего хорошие результаты , можно указать следующий состав: очищенного TiC-Зб /о, WC-55 /о, Со-10 /о. Дл  наибольшего успеха необходимо , чтобы все вход щие порошки были мелкими и, по возможности, частицы , их составл ющие, не превосходили одного микрона, С этой целью получение их должно производитьс  при наинизших допустимых температурах. В частности, при прокаливании в вакууме карбида титана следует избегать температуры выше 2000°. Дл  облегчени  прессовани  и удобства дальнейшего обращени  с прессованным порошком карбида полезно перед прессованием смочить порошок некоторым количеством клеевого раствора. Было установлено, что карбид титана получаетс  несколько лучшего качества и дает лучший сплав, если спрессованный

кусок не сразу подвергать прокаливанрю в вакууме, а предварительно прокалить его в газовой атмосфере (предпочтительно в водороде) при t° 1 600:- 2000° в продолжение 30 - 60 минут и лишь после этого подвергать нагреванию в вакууме. Нагрев в вакууме предпочтительно производить либо пропусканием тока низкого напр жени  через спрессованный кусок, либо подвергать действию лучистой теплоты, подвешива  его внутри цилиндрической сетки из раскал емых током пластин или проволок . Нагревание в вакууме производитс  до прекращени  газовыделени  из прокаливаемого карбида. Далее прокаленный карбид размалываетс  и полученный порошок употребл етс  дл  изготовлени  твердого металла вышеуказанным способом.

Предмет изобретени .

Способ рафинировани  карбидов титана или тантала методом прокаливани  в вакууме, отличающийс  тем, что порошок технического карбида с добавкой или без добавки углерода до его прокаливани  прессуют под давлением не менее 200 атм.