Способ получения порошка карбида титана

СОЮЗ СОВЕТСНИХсшмлитеекнипРЕСПУБЛИК ОМИтЕт СССР ИЙ И ОТНРНТИ дю ственный ЕЛАМ ИЗОБРЕ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4) (5 КАРБИДА(71) Московский ордена ТрудКрасного Знамени институт тхимической технологии им. Мносова) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШТИТАНА из стружки, вклютермо обработкур азмол,сажей и последующий нао т л и ч а ю щ и й с яцелью снижения энергоемкения процесса, термообродят на воздухе при 850в течение 0,5-2 ч., а нвляют в водороде до 1750с выдержкой при этой темп0,5-1 ч.1219255 Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения порошков тугоплавких соединений, и может быть использовано на предприятиях цветной металлургии для производства порошка карбида титана из отходов обработки титана.Цель изобретения - уменьшение энергоемкости и упрощение процесса.Предложенный способ заключается 10 в том, что термообработку стружки титановых сплавов проводят на воздухе при 850- 1000 С в течение 0,5-2 ч, затем стружку подвергают размолу, смешивают с сажей и нагревают в 15 водороде до 1750-1850 С с выдержкой при этой температуре 0,5-1 ч.Режим термообработки на воздухеопри 850 С и продолжительности вьдержки 0,5 ч обусловлен тем, что при 20 меньшей температуре насыщение элементами внедрения (О, М) по всей толщине титановой стружки достигается за счет очень большой продолжительности вьдержки (10 ч), что при водит к увеличению энергоемкости процесса.Выбор температуры Т = 1000 С и продолжительности выдержки 2 ч при этой температуре в качестве верхне го предела, температурного интервала и продолжительности вьдержки объясняется тем, что при этих параметоах процесса происходит сквозное насыщение элементами внедрения по всей35 толщине всех встречающихся на практике размеров стружки титановыхсплавов (до 1,5 мм), Дальнейшее увеличение температуры и продолжительности выдержки нецелесообразно, так как увеличиваются энергоемкостьпроцесса при неизменном качестве конечного продукта и содержание о азота и кислорода, которые трудно удалить при дальнейшей обработке, что приводит к усложнению процесса. После размола в вибрационноймельнице в течение 0,2 ч полупродуктимеет средний размер зерна 50100 мкм и состав, мас.7: кислород0,35-0,52, азот 0,45-0,62; углерод0,1-0,2 остальное Т 1. Карбидизация смеси Т-О-И с сажейпроводится в графито=.трубчатой печив среде водорода до температуры1750-1850 С с вьдержкой при этойтемпературе 0,5-1 ч. 2Выбор температуры 1750 С и продолжительности вьдержки 0,5 ч в качестве нижних пределов температуры и продолжительности процесса карбидизации объясняется тем, что при меньшей температуре карбид титана с содержанием связанного углерода не менее 17,5 мас.7 образуется при очень больших продолжительностях выдержки, что приводит к увеличению энергоемкости процесса.Выбор температуры 1850 С и про - должительности вьдержки при этой температуре 1 ч в качестве верхнего предела Т карбидизации и продолжительности вьдержки объясняется тем, что при этих параметрах обеспечивается получение карбида титана с содержанием связанного углерода не менее 17,5 мас.Б для частиц порошка Т.-О-М размером 100 мкм, а дальнейшее увеличение температуры и продолжительности вьдержки приводит к росту энергоемкости процесса при незначительном улучшении качества конечного продукта.П р и м е р 1. Полученную в результате фреэерования стружку титанового сплава ВТЗразмером 0,14,б30 мм нагревают на воздухе в муфельной печи при 850 С в течение 05 ч. Полученный продукт измельчают и готовят смесь с сажей (количество сажи 24 мас.7) в вибрационной мельнице твердосплавными шарами в течение 0,5 ч. Содержание в нем кислорода 0,35 мас.7, азота 0,45 мас.7, средний размер частиц 200 мкм. Карбидизацию смеси проводят в графито-.трубчатой печи в среде водорода при 1750 С с продолжитель - ностью выдержки при этой температуре 0,5 ч. Спек карбида титана измель. чают в вибрационной мельнице в течение 0,3 ч. Состав карбида титана, мас.7: С,юя 17,8", С,щ 18,2, С,0,4; О 0,3. Энергоемкость процесса 9,5 кВт. Примеры 2-5, осуществляемые по аналогии с примером 1, приведены в таблице.Таким образом, по предлагаемому способу получен карбид титана, состав которого отвечает требованиям ТУ-1978-78 и близок составу Т 1 С, полученного по известному способу.При термообработке стружки титановых сплавов на воздухе в муфель1219255 ы Параметры термообработки Т Разме Маркасплаватитановой риер е ржаниементов стр Температура процес са, С р одолжи ельност дрения сле тер- бработмоужк а ыдержки, ч ас.7 Азо Возд,7 ной печи происходит насыщение стружки элементами внедрения по всейтолщине. Установлены режимы термообработки, при которых содержание элементов внедрения достаточно дляудовлетворительной измельчаемостиТ-О-М, а, с другой стороны, непревышает в сумме 1,4 мас.7. Незначительное содержание азота и кислорода в Тд-О-Н позволяет проводитькарбидизацию при меньших температурах и продолжительности выдержки,чем по известному изобретению.Следовательно, снижение температурытермообработки и карбидизации в случае проведения процесса по предлагаемому способу приводит к уменьшению энергозатрат более чем на 30 по сравнению с известным при использовании в качестве исходного сырья стружки титановых сплавов аналогичных размеров. (Качество порошка карбида титана остается при этом на одном уровне). Проведение первой 1 О стадии процесса в муфельной печина воздухе, а второй стадии - в водороде, т.е. без использования ва,куумного печного оборудования, позволяет значительно упростить ап паратурное оформление процесса,29255 Продолжение таблицы Состав карбидмас.7 титана аметры карбиди- зации ер ст процесскВтч СвяКис- лоро ий Сво Температура,Продо жител ан ый гле- бодод ныйугле юсть,ч,г 2250 19,15 0,15 19,15 0,1 ермообработк ентами внедр лучае пров дит насыще н проис ие э нечного продук с аналогичным ительность выд энергоемкость и во кь Тодолж тому качес обы получи обходимально увел значит ива Составитель Л.РодинТехред М. Надь дактор С.Патрушева ус оррект аказ 119 ПодпР ВН та Стий оми наб., д. 4/5 3035, М илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 757ПИ Государственногделам изобретенийква, Ж, Раушска и при 800 С в теения не по всейта - карбида титсоставом к предлоержки при 800 Спроцесса. ение 0,4 ч олщине струж на невысоагаемому спо 0 ч что