SU710790A1

SU710790A1 - Method of thermal treatment of articles made of high-melting metal carbides

Info

Publication number: SU710790A1
Application number: SU782583172A
Authority: SU
Inventors: Владимир Сергеевич Егоров; Анатолий Георгиевич Ланин; Степан Андреевич Притчин
Original assignee: Предприятие П/Я А-1857
Priority date: 1978-02-13
Filing date: 1978-02-13
Publication date: 1980-01-25

Description

II

Изобретение относитс к порошковой металлургии, а.именно к издели м, изготовленным из хрупких материалов, например из карбидов тугоплавких металлов , и может быть использовано дл увеличени термостойкости высокотемпературных изделий, например в теплоэнергетике , ракетной технике, машиностроении .The invention relates to powder metallurgy, and specifically to products made from brittle materials, such as refractory metal carbides, and can be used to increase the heat resistance of high-temperature products, for example in power engineering, rocket technology, and mechanical engineering.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ термической обработки керамических огнеупорных труб, при котором изделие нагревают до температуры спекани , выдерживают при этой температуре, а затем охлаждают 1.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of heat treatment of ceramic refractory pipes, in which the product is heated to the sintering temperature, kept at this temperature, and then cooled 1.

Недостаток способа заключаетс в то что его невозможно использовать дл изделий, циклически работающих при повьпленных температурах.The disadvantage of the method is that it cannot be used for products cyclically operating at elevated temperatures.

Цель изобретени - повьпиение термостойкости изделий.The purpose of the invention is the development of heat resistance of products.

Указанна цель достигаетс тем, что издели перед нагревом до температуры спекани подвергают предварительному нагреву до ЗОО-350°С с последующим охла вдением в воде, а выдержку при температуре спекани провод т в течени ч. При этом предварительный напрев и нагрев до температуры спекани провод т MHoroKpaiHO, пр1гчем при каж дом последующем повторении температуру предварительного нагрева повышают на 20-30°С.This goal is achieved by preheating the products to the sintering temperature prior to heating to ZOO-350 ° C, followed by cooling in water, and holding at the sintering temperature for hours. At the same time, the preheating and heating to the sintering temperature MHoroKpaiHO, when each subsequent repetition, the preheating temperature is increased by 20-30 ° C.

Сущность способа заключаетс в следующем .The essence of the method is as follows.

Хрупким материалам npncyuia значительна неоднородность прочностных свойств, обусловленна наличием различных дефектов. В процессе термонагружгни путем резкогх) охлаждени на рабочей поверхности возникают мелкие трещины, не вызываюшне полно ixj раарущени изде71и на отдельные части, которые проход т по мосту иаиболос опасных дефектов. В пронсссо c-rx-iiira 3 трещины вместе с открывшимис дефектами залечиваютс диффузионным путем При этом залечивание трещин приводит к восстановлению механической прочности , а нейтрализапи дефектов к повышению прочности и термостойкости. Многократное повторение цикла разрушение н- отжиг. с постепенным увеличением уровн предварительного термонагружени позвол ет нейтрализовать следую ще по степени опасности дефекты и усилить эффект повышени -термостойкости . Полученный эффект не зависит от температуры эксплуатации издели и сохран етс при повторных нагревах. Кром того, данный способ позвол ет повышат термостойкость изделий самой различной конфигурации. Пример. Издели , изготовленны из карбида циркони , карбида ниоби , твердого раствора циркони и ниоби и 04 других материалов в ввде стержней диаметром 2 мм и длиной 10О мм, подвергают предварительному термонагруженню путем нагрева с последующим охлаждением в воде, в результате чего на поверхности стержней возникают трещины глубиной до ЗОО мкм. Затем стерж1ш отжигают при 2400-2500 С в среде аргона в течение 1-3 ч. Продолжительность Отжига, достаточную дл залечивани трещин, определ ют экспериментально , посредством варьировани времени отжига и определени механической прочности. В результате отжига трещины залечиваютс , а механическа прочность восстанавливаетс и даже возрастает на . . Результаты определени термостойкости стержней, оцененной величиной теплового потока, вызывающего по вление первых трещин, представлены в табл. 1. ТаблицаThe fragility of materials npncyuia considerable heterogeneity of strength properties due to the presence of various defects. In the process of thermograding, sharp cracks appear on the working surface, which do not cause a full amount of the product and go to separate parts, which pass through the bridge and carry dangerous defects. In the case of c-rx-iiira 3, the cracks together with the discovered defects can be healed by diffusion. In this case, the healing of cracks leads to the restoration of mechanical strength, and the neutralization of defects leads to an increase in strength and heat resistance. Repeating the cycle of destruction n-annealing. with a gradual increase in the level of preliminary thermal loading, it is possible to neutralize the next most dangerous defects and to enhance the effect of increasing thermal resistance. The effect obtained does not depend on the operating temperature of the product and is retained upon repeated heating. In addition, this method allows to increase the heat resistance of products of various configurations. Example. Products made of zirconium carbide, niobium carbide, solid solution of zirconium and niobium and 04 other materials in a vvde rods with a diameter of 2 mm and a length of 10 o mm are subjected to preliminary thermal loading by heating and subsequent cooling in water, resulting in cracks on the surface of the rods with depth to ZOO microns. The rod is then annealed at 2400-2500 ° C in argon for 1-3 hours. The duration of the annealing, sufficient to heal the cracks, is determined experimentally by varying the annealing time and determining the mechanical strength. As a result of annealing, the cracks heal, and the mechanical strength is restored and even increases. . The results of the determination of the heat resistance of the rods, the estimated value of the heat flux causing the appearance of the first cracks, are presented in Table. 1. Table

Claims

In tab. Table 2 shows the results of the determination of the heat resistance of rods subjected to repeated repetition of the cycle, destruction of annealing with a gradual increase in the level of thermal loading (heating temperature before cooling), T a b i c a 2 From the results of Tables 1 and 2 it can be seen that the proposed method allows increase the heat resistance of products by 1.5-2 times. Claim 1. Thermal treatment method of carbide of refractory metals, including heating to sintering temperature, holding at this temperature and subsequent cooling, characterized in that, in order to improve heat resistance, the product is in front of. heating to the sintering temperature is preheated to the temperature C with the last cooling in water, and aging at the sintering temperature is carried out for 1-3 hours 2, POP.1 method, characterized in that the preheating and heating to the sintering temperature conducted repeatedly, and with each subsequent repetition, the temperature of preheating is increased by, Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate N9 367071, cl. On 04/35/64, 1971.