Сплав на основе твердого раствора карбида циркония в никеле

(51) 6. С 22 С 19 03 з) А 1 АНИЕ ИЗОБРЕТ дг) О к ав КОМ С ИРКОНИЯ В НИКЕЛЕредназначен для наплавкирной арматуры, используемторсодержащих соединенис 96: карбид циркония -вор карбида циркония в0,5 - 2,996 карбида цСвойства сплава: твердоста, коррозионная стойкость2-3,36)10 А/см . 1 табл. КАРБИДА Ц (57) Сппав и штоков запо изводстве ф . содержит, м твердый раст содержанием остальное. - 6500 МП сти ачества сварных его основе за еходных металанд дисс ии - 3,1 ГО РАСТВОРА СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)(56) Игнатов М.н. Повышение ксоединений никеля и сплавов насчет использования карбидов пепов в электродных покрытиях КСвердловск УПИ, 1987, ДСП.(54) СОЛАВ НА ОСНОВЕ ТВЕРД седел и ой в прой, Сплав 3,0 - 7,0;никеле с иркония - ь - 5200 (ток корИзобретение относится к области ме-, таллургии и предназначено для нэплавки седел и штоков запорной арматуры, используемой в производстве фторсодержащих соединений.Цель изобретения - повышение твердости сплава и его коррозионной стойкости во фторсодержащей среде,Поставленная цель достигается тем, что сплав в виде твердого раствора карбида циркония в никеле дополнительно содержит карбид циркония при"следующем соотношении ингредиентов ф): 3 - 7 Карбид цирконияТвердый растворкарбида цирконияв никеле Остальное при этом твердый раствор карбида циркония в никеле содержит 0,50 - 2,9; каобида циркония.При содержании в сплаве 3 - 7карбида циркония и в твердом растворе карбида циркония в никеле 0,5-2,9 ф карбида циркония его двухфазная структура (дисперсные равномерно распределенные в сплаве частицы карбида циркония и твердый раствор карбида циркония в никеле) имеет повышенные твердость и коррозионную стойкость во фторсодержащей среде.Кэк показали проведенные исследования, при содержании карбида циркония в сплаве менее З=,ь и в твердом растворе карбида циркония в никеле менее 0,500 твердость сплава и его коррозионная стойкость во фторсодержащей среде не отличаются от аналогичных показателей сплава-прототипа.При содержании карбида циркония в сплаве и в твердом растворе карбида циркония в никеле более 7,0 и 2,9 О соответственно образуются волосовидные трещины, выходящие на поверхность, которые могут явиться источником развития ножевой, язвенной и межкристаллитной коррозии,При отработке предлагаемого сплава были опробованы составы с содержанием карбида циркония в них и твердом растворе карбида циркония в никеле в количествах, соответствующИх как граничным значениям его, приведенным в формуле изобретения, так и средним и выходящим за заявляемые паеделы.СпЛав получали лазерной имплантэцией(наплавкой) карбида циркония в поверхнойный слой никеля марки НП, для чего на поверхносРь образцов (пластин размером 10 х 10 х 25 мм) наносили шликерное покрытие (пасту) толщиной 100-200 мкм, 50 55 плавиковой кислоты и описание микроструктуры сплава.Как видно из таблицы, наибольшие показатели твердости сплав имеет при соответствии его заявляемым. пределам по содержанию карбида циркония в сплаве и твердом растворе карбида циркония в никеле,При содержании карбида циркония в сплаве и твердом растворе карбида циркония в никеле ниже заявляемого предела (состав 4) его твердость и коррозионная приготовленное из порошка карбида циркония дисперсностью 0,1-50 мкм на основе5 о -ного раствора канифоли в этиловомспирте.Имплантирование производили техно логической лазерной установкой Квант при мощности излучения 4-12 Дж, положении фокусного пятна относительно поверхности технологической лазернойустановкой Квантпри мощности излучения 4-12 Дж, положении фокусного пятнаотносительно поверхности образца 4 - 12мм, перекрытии полос при имплантации поплощади 100-200 мкм. Фазовый состав полученного сплава (поверхностного слоя наникеле) изучали с помощью рентгеновскогодифрактометра Дронв кобальтовом монохроматиэированном Ка -излучении,20 Металлографические исследованияпроводили на оптических метэллографических микроскопах типа МИМ и на растровомэлектронном микроскопе РЭМУ,Рентгеноспектральный микроанализ25 проведен на всеволновом дисперсионноманализаторе спектра рентгеновского излучения ВДАРна сканирующем электронном микроскопе. Измерениемикротвердости сплава проводили на при 30 боре ПМТпри нагрузке 50 г с шагом измерений 30 мкм,Проведенные исследования показалисуществование имплантированного карбида циркония в поверхностном слое никеля35 со значительным перенасыщением твердого раствора карбида циркония в никеле карбидом циркония.Коррозионную стойкость сплава проверяли (электрохимически) в 0,1 М растворе40 плавиковой кислоты на потенциометре ПИ 50-11,1 с программатором ПРи потенциометром ПДПИметодом линейнойполяризации.В нижеследующей таблице приведенысоставы предлагаемого сплава, сплава-прототипа и данные по влиянию карбида циркония на твердость сплава, на его,коррозионную стойкость в 0,1 М растворе1818869 15 Влияние карбида титана на твердость и коррозионную стойкость сплава в 0,1 М растворе плавиковой кислотыСодержание карбида титана в Коррозионная Твердость,Мик-. роструктура сплаватвердом растворе карбида титана в.никеле Сплав МПа сплаве 3,0 0,50 5200 Двухфазнвя структура0,15 2200 Однофазнаяравновеснаяст кт а 4,1 10 стойкость незначительно отличаютсй от аналогичных показателей сплава-прототипа,При содержании карбида циркония в сплаве и твердом растворе карбида циркония в никеле выше заявляемого предела (состав 5) в микроструктуре сплава наблюдаются выходящие на поверхность образца сплава волосовидные трещины, которые могут привести к ножевой, язвенной и межкристаллитной коррозии.Предлагаемый сплав по сравнению со сплавом-прототипом, .благодаря перенасыщению твердого раствора карбида циркония в никеле карбидом циркония, имеет большую( 2,5 - 3,0 раза) твердость и более ( - на 15 - 20%) высокую коррозионную 5 стойкость во фторсодержащей среде, чтопозволяет использовать его для наплавки рабочих поверхностей и штоков запорной арматуры установок производства фторсодержащих соединений и повысить их стойкость и, соответственно, срок службы запорной арматуры,Составитель Г.ЛукинаТехред М.Моргентал КорректоР В,Петраш Редактор С.Кулакова Тираж НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская Заказ 692 Подписное наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретения СПЛАВ НА ОСНОВЕ ТВЕРДОГО РАСТВОРА КАРБИДА ЦИРКОНИЯ В Н И КЕЛ Е, отличающийся тем, что с 5 целью повышения твердости и коррозион ной стойкости во фторсодержа щей среде, твердый раствор карбида циркония в никеле содержит 0,5 - 2,9 карбида циркония, а сплав дополнительно содержит карбид циркония при следующем соотношении компонентов, мас.,4: Карбид циркония 3.0 - 7,0 Твердый раствор карбидациркония в никеле Остальное