Сплав на основі вольфраму

1. Сплао на основе вольфрама, содержа щий железо, никель и кобальт, полученный Изобретение относится к сплавам на основе системы вольфрам-никель-железо. Целью изобретения является повышение стабильности механических свойств. Предложенный сплав на основе вольф рама имеет следующий состав, мас.%: Никель 1,7-5.8 Железо 0,95-3,2 Кобальт 0.15-1.0 Марганец 0,02-1,0 Вольфрам 91-97. Дисперсность кобальта и марганца может составлять 1-15 мкм, преимущественно 3-6 мкм. Изобретение иллюстрируется следующим примером. Исходные порошки вольфрама, никеля и железа подвергают перемешиванию совместно с порошками кобальта и марганца смешиванием, сжатием, спеканием исходных порошков, о т л и ч а ю щ и й с я тем. что он дополнительно содержит марганец при следующем соотношении компонентов, мас.%: Никель 1,7-5,8 Железо 0,95-3,3 Кобальт 0,15-1,0 Марганец 0,02-1,0 Вольфрам 91-97. 2. Сплав по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дисперсность кобальта и марганца составляет 1-15 мкм. 3. Сплав по п.2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дисперсность кобальта и марганца составляет 3-6 мкм. в смесителе, при этом дисперсность порошков составляет 1-15 мкм, предпочтительно 3-6 мкм. Полученную смесь подвергают следующим операциям: - прессование в форме изделий с под ходящими размерами, при помощи изостатического или одноосного пресса; - спекание изделий в проходных печах при температуре от 1000°С до 1700°С в те чение 1-10 ч, вслед за этими операциями в зависимости от назначения получаемых из делий, производятся следующие операции обработки; - дегазирование спеченных изделий пу тем выдержки при температурах 700-1300°С в течение периода 2-20 ч при частичном ваку уме; со со со о О 13386 - обжатие дегазированных изделий на 5-20%; - отпуск изделий путем нагревания при температурах от 300°С до 1200°С в течение 2-20 ч при частичном вакууме. Добавление совместно кобальта и марганца позволяет сгладить все дефекты, связанные с различными характеристиками порошков и с колебаниями условий обработки, и увеличить твердость и вязкость получаемых сплавов. Одновременно это позволяет расширить диапазон функционирования печей по температуре и по скорости перемещения изделий. Изобретение иллюстрируется следующими примерами применения, результаты которых собраны на фиг. 1-4. Четыре партии порошка вольфрама разного происхождения (обозначены 1, 2, 3, 4), каждая из которых содержит 4,5% никеля и 2.5% железа, были разделены на две части каждая. Одна из частей была легирована 1 % по весу кобальта и 1 % по весу марганца, и обе части подвергали при одинаковых условиях обработке, которая описана. Предел упругости Rp, прочность на разрыв Rm и удлинение А% измерялись на изделиях после каждого из следующих этапов обработки: спекание-дегазировзние-обжатие-отпуск. Эти операции обозначены на фиг 2 и 3 буквами А. В, С. D. . а ф 1Г.2, который относится к известным сплавам, полученным по старой технологии, показан разброс дисперсность величин, измеренных для каждого порошка, в частности, для порошка 4. На фиг.2, который относится к сплавам, полученным в соответствии с данным изобретением, приведены свойства и видна практическая идентичность этих величин на конечной стадии после обработки сплава. Эти результаты показывают, что можно не учитывать способа изготовления используемых вольфрамовых порошков. Кроме того, конечная величина механических характеристик легированных сплавов точно соответствует величине нелегированного порошка, имеющего следующие наилучшие характеристики: Rp - 1100 МПа, Rm - 1050 МПа, А - 8%. В другой серии испытаний была использована партия порошка того же состава, что и указан выше, она была разделена на две части: одна не легированная, она обозначе на буквой "а", другая была легирована в соответствии с изобретением и обозначена буквой "б". Каждая из этих частей была разделена на 9 фракций, обозначенных цифра5 ми с 1 по 9. Каждая фракция подвергалась обработке, как описано, но условия спекания для каждой из этих 9 фракций были различными, однако идентичными для фракций из "а" и "б", которые имели одинаковый 10 номер. Эти различия в условиях описания в проходных печах следующие: - температура в зоне выхода из печи имела три различных значения: обычная 15 температура спекания порядка 1550°С, низкая температура порядка 153G°C, высокая температура, около 1570°С; - скорость продвижения изделий в печи спекания имела три значения: обычная ско20 рость 17 мм/мин, низкая скорость 11 мм/мин и высокая скорость 26 мм/мин. Условия температуры и скорости для каждой фракции указаны в таблице. Для каждого сплава, полученного после 25 отпуска, измерялась прочность на разрыв • Rm вМПа, предел упругости Re в МПа, твердость по Виккерсу Н 30, удлинение в %. Результаты для нелегированных фракций указаны на фиг.З, на фиг.4 показаны 30 результаты для фракций 6. Можно констатировать, что разница в скоростях и температурах приводит в нелегировачных образцах к значительной дисперсности механических характеристик. Для легированных образцов 35 можно заметить незначительную разницу величин прочности на разрыв и предела упругости и почти идентичность величин твердости и удлинения, независимо от скорости перемещения. 40 В таблице приведены основные механические свойства предложенного сплава, относящиеся к граничным значениям содержания компонентов. 45 — Таким образом, изобретение, кроме устранения влияния дисперсности, позволяет также увеличить стабильность механических характеристик, независимо от скоростей и от температур, что дает большую гибкость в 50 циклах производства, при необходимых требованиях к производственному оборудованию, оно позволяет, кроме того, увеличить объем производства при возможности увеличения скоростей перемещения изде55 лий в печи. 13386 Номер фракции Температура, °С 1а-16 2а-26 За -36 4а-46 5а -56 6а-66 7а -76 8а-86 9а -96 Скорость, мм/мин 11 17 26 11 17 26 11 17 26 1550 1530 1570 -беи .добавления 1 _ 2 ____ 3 _ ____ 4 1100 1000 900 800 700 '//---------1200, Rm en 1100 MPa 1000 900 800 А% ю А ВС фиг.і 13386 -f доба*м#ни«м Со +КІП __ 1 .2 _____ 3 . 1200 1100 tOOtl 900 BOO 700 130 0 1200 ttoo 1000 ooo 7001 RpO.2 ~мяэкпя . ___ flm RpO.2 IflPalRm 1200 ^. П00 1050 WOO 800 10 H f3 0 ^. .* -скорость! 350 цю НТВ Т • we О К АЯ . Упорядник Замовлення 4113 Техред М.Моргентал Твмс ока л Коректор Тираж Підписне Де ржа вне пат е нт не ві д ом с т во Ук ра ї ни , О. Кравцова 254 655, ГС П, К иї в-5 3, Л ь ві в с ьк а пл., 8 В ідк р ит е ак ці о не р не т о в а р ист в о " П ат е нт", м. У ж г о р од, в ул .Га га рі на, 10 1