Молибдена и его сплавов

О П И С А Н И Е 368348ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства М Ч К С Зс 904 23964/22 Заявлено 03,111.1971 (Ле с присоединением заяви Комитет по делатл аобретений и открыт при Совете Министре СССРритет УДК 621.785.53 (088.8 убликовано 26.1,1973, Бюллет та опубликования описания 24.Ю.193 Авторы зобретения, Бялобжеский, Б. И. Красилов и М, С. Цирлин дена Трудового Красного Знамени институтфязической химии АН СССР явитель-:.ЧЕГЕТ,у ОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБ МОЛИБДЕНА И ЕГО СПЛАВО Изобретение относится к области химико- термической обработки молибдена.Известен способ защиты молибдена от окисления путем последовательного газофазного борирования и силицирования. Борирование проводят в газовой смеси трифторида бора с аргоном, а силицирование в смеси тетрахлорида кремния с аргоном, Однако получаемое покрытие не обладает высокой жаростойкостью и надежностью, срок его службы при 1200 С равен 508 - 2942 час.По предложенному способу изделие предварительно подвергают борированию, а затем борсилицированию, что значительно повышает жаростойкость и надежность покрытия за счет создания противодиффузионного барьера для кремния и увеличения самозалечи вающих свойств дисилицида молибдена.Процесс нанесения покрытия осуществляют путем диффузионного насыщения молибдена и его сплавов в две стадии: первоначально борирования, а затем борсилицирования (совместное насыщение бором и кремнием). Изделие на первой стадии насыщают в печи с инертной атмосферой (аргон, гелий) при температуре 900 - 1100 С в засыпке порошка карбида бора с добавкой в качестве активатора фторида калия (в количестве 1 - Зс/с), Изделие на второй стадии насыщают в той же печи в смеси порошков кремния, карбида бора ц фторида калия при 1100 в 12 С (порошок кремния 50 - 90 О 1, карбид бора 8 - 48%; фторид калия 1 - 3%). В качестве исходных продуктов используют порошки кремния, карбид 5 бора ц активатора с размером частиц50 - 200 лткльВ результате химико-термической обработки молибдена и его сплавов по указанному способу на цх поверхности образуется дву слойцое покрытие, состоящее цз подслоя борида молибдена (д - МоВ) и борсцлцццдного слоя (смесь дцсилицида и борида молибдена) при соотношении толщцн борсцлпццдного и боридного слосв, равном 3 - :6/1. В процессе 1 Б эксплуатации покрытия (окисления) и взаимодействия имеющихся в нем фаз образуется тройное соединение Мов 81 В, которое является эффективным барьером для кремния, а наличие борида молибдена в дисилиццдном слое 20 обеспечивает высокую самозалечивающуюспособность покрытия. В результате жаростойкость и надежность покрытия резко возрастает и составляет (прц общей толщине защитного слоя) 150 лткл 1: прц 1300 С - от 2460 25 до )3000 час; прц 1500 С - от 852 до ) 1000 час.П р ц м е р. Покрытие наносят на изделие измолибдена и его сплавов (ЦМА, ВМ).Первоначально изделие обрабатывают в сме си порошков карбида бора и фторида калия368348 Предмет изобретения Минимальный срокслужбыф покрытия при температуре, С Толщинапокрытия, мкм Защищаемый металл50 - 90 8 - 48 1 - 3 Кремний 1 ЗОО1500 Карбид борафторид калия Мо 2460 20 150 150 852 ЦМА 3000 1000 2, Способ по п. 1, отличающийся тем, чтоф Покрытия подвергают ста термоциклам в процессе испытания (охлаждение до комнатной тел 1 пера- отношение толщин борсилицидного и бориднотуре в течение 3 мин), 25 го слоев берут равными 3 - 6/1. Составитель В. Хапериова Техред Г, ДворинаКорректор О. Усова Редатор О, Филиппова яааа .ООЕ 9 1 ат Ы 28 Тираж 826 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам паобрстс: пй и открытий при Совете Министров СССРМ,спа, )К.85, Раугисая наб., д. 4,5 Типография, нр. Сапгнова, 2 3(2% КР) при 1100 С в течение 2 час. В качестве контейнеров используют молибденовые или корундовые стаканы с крышками, которые помещают в печь с инертной атмосферой (аргон или гелий). Вторично изделие насыщают аналогичным образом в смеси порошков: кремния 80%; карбида бора 18%; фторида калия 2% при температуре 1200 С в течение 8 час, Испытания покрытий проводят на образцах диаметром 10 - 15 мм, высотой 5 мм в воздушной атмосфере.В таблице приведены результаты испытаний. Способ прост в осуществлении, не требуетобработки изделий перед нанесением покрытий, а также операций их очистки после обработки.5 1. Способ химико-термической обработки 10 молибдена и его сплавов, включающий диффузионное борирование поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения жаростойкости, изделия борируют в смеси порошков карбида бора и 1 - 3% фторида калия, а 15 затем подвергают борсилицированию в порошковой смеси, содержащей (в %):