SU802395A1

SU802395A1 - Способ алитировани изделий, преимуществен-HO из НЕМЕТАлличЕСКиХ МАТЕРиАлОВ

Info

Publication number: SU802395A1
Application number: SU792744229A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Михайлович Жданович; Александр Иванович Дудяк; Михаил Исакович Галков; Михаил Михайлович Жук; Леонид Лаврентьевич Алымов; Валентин Алексеевич Пономаренко
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красногознамени Политехнический Институт
Priority date: 1979-04-02
Filing date: 1979-04-02
Publication date: 1981-02-07

Description

Изобретение относится к химико-термической обработке материалов в расплаве металла и может быть использовано для улучшения фиэико-механических свойств неметаллических материалов.

Известна химико-термическая обработка малоуглеродистых сталей и сплавов на основе железа в расплаве алюминия при температуре от 700 до 800°С [1].

Использование известного способа химикотермической обработки для обработки малоуглеродистых и жаропрочных сталей позволяет увеличить прочность обработанных деталей на

4-8 кГ/мм¹ и повысить их антикоррозийную стойкость.

Недостатком известного способа химикотермической обработки является невозможность обработки при данных температурах неметаллических инструментальных материалов, так как расплавленный алюминий при этих температурах обладает плохими адгезионными свойствами к неметаллическим инструментальным материалам: алмазу, кубическому нитриду бора и композитам на их основе.

Целью изобретения является повышение прочности неметаллических инструментальных материалов.

Поставленная цель достигается тем, что химико-термическую обработку в расплаве ⁵ алюминия ведут при температуре расплава 1050-1300°С, а обработке подвергают неметал•лические инструментальные материалы: алмаз, ^: кубический нитрид бора и композиты на их основе.

»0

Повышение температуры расплава алюминия с 700-800°С до 1050-1300° С снижает краевой угол смачивания алюминием неметаллических инструментальных материалов и сш> ₁₅ собствует проникновению расплавленного алюминия в поры и микротрещины материала и, в результате химического взаимодействия алюминия, например, с нитридом бора, происходит образование боридов и нитридов алю20 миния, которые заполняют поры и микротрещины, то есть происходит их залечивание. Это ведет к значительному повышению прочности поликристаллов неметаллических сверхтвердых материалов.

расплаве составляет 10 мин. Прочность блоков на сжатие после термообработки в расплаве алюминия составляет 210 к Г/ мм², против 120 кГ/мм² до термообработки.

Пример 2. Блоки кубического нитрида бора погружают в расплав алюминия и выдерживают в расплаве при температуре 1100°С в течение 15 мин. Прочность блоков на сжатие после термообработки составляет 10 300-320 кГ/мм².

Пример 3. Блоки поликристаллов алмаза, подвергают термообработке в расплаве алюминия при температуре И 00° С в течение 5 мин. Прочность блоков на сжатие составляет 250 кГ/мм² по сравнению с 155 кГ/мм²до термообработки.

Пример 4. Блоки поликристаллического кубического нитрида бора подвергают термообработке в расплаве алюминия при 2Q температуре 1300°С в течение 15 мин. Прочность блоков на сжатие после термообработки составляет 315 кГ/мм² по сравнению со 125 кГ/мм² до термообработки.

Предложенный способ химико-термической 25 обработки позволяет подвергать обработке поликристаллические неметаллические инструментальные материалы и повысить их прочность в 2-2,5 раза.

Claims

(54) СПОСОБ АЛИТИЮВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ИЗ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Сущность изобретени заключаетс в следующем . В расплав алюмини с температурой 1050-1300°С погружают поликристаллические блоки неметаллических инструментальных материалов, например кубического нитридабора , алмаза, композитов на их основе. Блоки выдерживают при данной температуре в течение 5-60 мин, в результате чего алюминий , проника в поры и микротрещины блоков, взаимодействует с материалом блока В результате происходит образование химических соединений, таких как нитрид и бориды алюмини (при обработке поликристаллов на основе нитрида бора) или карбид алюмини (при обработке поликристаллов алмаза). Образующиес соединени заполн ют и залечивают поры и микротрещины в поликристаллах неметаллических инструментальных материалов, что ведет к повышению их прочности в 2-2,5 раза. Обработка при температурах ниже 1000° С не дает такого значительного эффекта по повышению прочности, так как уже при 1050° С алюминий плохо смачивает кубический нитрид бора и краевой угол смашвани составл ет 140°. При таких углах смачивани капилл рные силы преп тствуют проникновению алюмини в поры и микротрещины и не происходит их залечивани . Повышение температуры расплава до 1100° С уже снижает краевой угол смачивани алюминием кубического нитрида бора до 90-70°. При таком угле смачивани под действием капилл рных сил алюминий проникает, в поры и трешины, происходит их залечивание и повышение прочности поликристаллов . Повышение температуры обработки выше 1300° С нецелесообразно из-за технологических трудностей. Пример 1. В электропечь помещаю тигель с алюминием и нагревают его до 1050° С. Затем в расплав алюмини погружаю поликристаллические блоки кубического нитрида бора. Врем выдержки блоков в расплаве составл ет 10 мин. Прочность блоков на сжатие после термообработки в расплаве алюмини составл ет 210 кГ/мм против 120 кГ/мм до термообработки. Пример
2. Блоки кубического нитрида бора погружают в расплав алюмини и выдерживают в расплаве при температуре 1100°С в течение 15 мин. Прочность блоков на сжатие после термообработки составл ет 300-320 кГ/мм Пример
3. Блоки поликристаллов алмаза, подвергают термообработке в расплаве алюмини при температуре 1100° С в течение 5 мин. Прочность блоков на сжатие составл ет 250 кГ/мм по сравнению с 155 кГ/мм до термообработки. Пример
4. Блоки поликристаллического кубического нитрида бора подвергают термообработке в расплава алюмини при температуре 1300°С в течение 15 мин. Прочность блоков на сжатие после термообработки составл ет 315 кГ/мм по сравнению со 125 кГ/мм до термообработки. Предложенный способ химико-термической обработки позвол ет подвергать обработке поликристаллические неметаллические инструментальные материалы и повысить их прочность в 2-2,5 раза. Формула изобретени Способ алитировани изделий, преимущественно из неметаллических материалов, путем обработки в расплаве алюмини , отличающийс тем, что, с целью повышени прочности изделий, обработку ведут в расплаве при 1050-1300°С. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Минкевич А. Н. Химико-термическа обработка металлов. М., 1965, с. 15&-162 (прототип ).