×
25.08.2017
217.015.bf8b

Результат интеллектуальной деятельности: Способ повышения жаростойкости медных деталей

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Настоящее изобретение относится к защите цветных металлов от коррозии, а именно к нанесению металлических покрытий методом химико-термической обработки, и может быть использовано для повышения жаростойкости деталей, изготовленных из меди и медных сплавов, например сопла горелок для аргонодуговой сварки, держателей дуговых плавильных печей, фурмы доменных и конверторных печных плавильных агрегатов. Способ получения жаростойкого покрытия медь-иттрий на поверхности медных деталей, включающий нагрев рабочего солевого расплава до температуры 500-700°С в контейнере из оксида бериллия или алунда, находящемся в герметично закрытой емкости, в атмосфере инертного газа, одновременно в расплав в токе инертного газа помещают медную деталь и пластину из металлического иттрия, закрепленные на молибденовых или вольфрамовых подвесах без контакта между собой и стенками контейнера, выдержку детали в солевом расплаве в течение 1-4 ч с бестоковым диффузионным насыщением поверхности меди иттрием с образованием интерметаллических соединений, извлечение детали из упомянутого расплава и проведение последующего гомогенизационного отжига при температуре 400-500°С в течение 1 ч в инертной атмосфере, охлаждение детали в инертной атмосфере до комнатной температуры и смывание остатков соли с поверхности детали, при этом рабочий солевой расплав содержит, мас. %: эвтектические смеси хлоридов щелочных металлов 95,0-99,0, трихлорид иттрия 5,0-1,0. Обеспечивается получение на поверхности медной детали жаростойкого покрытия. 2 пр.

Настоящее изобретение относится к области защиты от коррозии цветных металлов, а именно к нанесению металлических покрытий методом химико-термической обработки, и может быть использовано для повышения жаростойкости деталей, изготовленных из меди и медных сплавов, например сопла горелок для аргонодуговой сварки, держателей дуговых плавильных печей, фурмы доменных и конверторных печных плавильных агрегатов.

Из существующего уровня техники известен способ изготовления жаропрочных и жаростойких дисперсно-упрочненных изделий на основе меди (Патент РФ RU 2117063 С1, МПК С22С 1/04, С22С 1/10, з. №97106864/02 от 24.04.1997, опубл. 10.08.1998). Недостатком данного технического решения является необходимость применения меди в виде порошка с последующим формованием детали методом порошковой металлургии, что сказывается на прочностных характеристиках деталей.

Также известен способ повышения жаростойкости меди путем обработки жидкой меди наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) (Патент РФ RU 2355511 C2, МПК B22D 27/20, C22F 3/02, з. №2007124218/02 от 27.06.2007, опубл. 20.05.2009 г.). Недостатком данного способа является необходимость доведения меди до жидкого состояния путем нагрева до высоких температур (порядка 1300°С), что приводит к большим затратам энергии на нагрев, а также использование сложного технологического оборудования - генератора НЭМИ.

Еще одним техническим решением является способ нанесения комбинированных покрытий на электротехнические медные детали гальваническим нанесением иттрия в солевом расплаве (SU 1565060 А1, МПК С23С 10/24, з. №4382111/02 от 05.01.1988 г., опубл. 27.06.2007 г.). Недостатком данного способа является необходимость применения дорогостоящего хлорида палладия.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ нанесения металлических покрытий (Патент РФ RU 2058422 С1, МПК С23С 10/24, з. №93046241/02 от 30.09.1993, опубл. 20.04.1996 г.). Недостатком данного технического решения являются высокие рабочие температуры 850-1000°С, что приводит к увеличению затрат энергии на поддержание таких температур.

Технический результат, получаемый вследствие использования заявленного способа, заключается в получении покрытия, обладающего высокой жаростойкостью. Жаростойкость повышается благодаря наличию на поверхности детали жаростойкого интерметаллического соединения медь-иттрий.

Способ повышения жаростойкости медных деталей путем получения на поверхности меди покрытия медь-иттрий заключается в следующем:

1. Нагревают рабочий солевой расплав до температуры 500-700°С в контейнере из оксида бериллия или алунда, при этом контейнер с расплавом должен находится в атмосфере инертного газа, например аргона, в герметично закрываемой емкости;

2. Одновременно в токе инертного газа помещают в рабочий солевой расплав медную деталь и пластину металлического иттрия, закрепленные на молибденовых или вольфрамовых подвесах так, чтобы исключить их контакт между собой и стенками контейнера;

3. Выдерживают медную деталь и пластину металлического иттрия в рабочем солевом расплаве в течение 1-4 часов, при этом происходит бестоковое диффузионное насыщение поверхности меди иттрием с образованием интерметаллических соединений;

4. Медную деталь приподнимают над расплавом, проводят гомогенизационный отжиг при температуре 400-500°С в течение 1 часа в инертной атмосфере;

5. Охлаждают медную деталь в инертной атмосфере до комнатной температуры, смывают остатки соли с поверхности детали.

Технический результат - формирование покрытия - достигается в солевых расплавах, содержащих, масс. %: эвтектические смеси хлоридов щелочных металлов 95,0-99,0, трихлорид иттрия 5,0-1,0. Диффузионные покрытия являются беспористыми, хорошо сцепленными с материалом подложки.

Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что рабочие температуры ниже, чем в известном способе (RU 2058422 С1 от 20.04.1996 г.), что снижает затраты энергии на процесс насыщения.

Примеры заявленного изобретения

Пример 1. В тигле из оксида бериллия расплавляют 95 масс. % эвтектической смеси хлоридов лития и калия, 5 масс. % трихлорида иттрия. При температуре 500°С в расплав помещают медную деталь и пластину иттрия. В течение 1 часа получают покрытие медь-иттрий толщиной 50 мкм.

Пример 2. В алундовом тигле готовят расплав 96 масс. % эвтектической смеси хлоридов натрия и цезия с добавлением 4 масс. % трихлорида иттрия, при температуре 600°С за 2 ч. на поверхности медной детали получают покрытие медь-иттрий толщиной 150 мкм.

Пример 3. В расплаве 95 масс. % эквимольной смеси хлоридов натрия и калия и 5 масс. % трихлорида иттрия насыщают медную деталь иттрием при температуре 700°С в течение 3 часов. Получают покрытие медь-иттрий толщиной 180 мкм.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 51-52 of 52 items.
23.05.2023
№223.018.6bbf

Способ изготовления фильтрующего устройства из алюмомагнезиальной шпинели с помощью 3d-печати для фильтрации расплавленного металла

Изобретение относится к способу изготовления устройства из алюмомагнезиальной шпинели с помощью 3D-печати для фильтрации расплавленного металла. В качестве сырья используется порошок промышленного оксида алюминия, спеченный или плавленный корундовый порошок, плавленный или спеченный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002789109
Дата охранного документа: 30.01.2023
16.06.2023
№223.018.7cdc

Способ получения многокомпонентной биотопливной композиции

Изобретение описывает способ получения многокомпонентной биотопливной композиции, включающий смешение дизельного топлива с рапсовым маслом холодного отжима и этиловым спиртом, характеризующийся тем, что перемешивание многокомпонентной биотопливной композиции, характеризующийся следующим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002743350
Дата охранного документа: 17.02.2021
Showing 31-35 of 35 items.
13.02.2018
№218.016.2448

Иммунохроматографическая тест-система для выявления патогенных штаммов helicobacter pylori

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для диагностики Иммунохроматографическая тест-система для выявления патогенных штаммов по белку cagA представляет собой мультимембранный композит, состоящий из нитроцеллюлозной мембраны, на поверхность которой наклеена мембрана,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642588
Дата охранного документа: 25.01.2018
04.04.2018
№218.016.2eb8

Способ получения наночастиц коллоидного золота со средним диаметром 25-30 нм

Изобретение может быть использовано при изготовлении маркеров в иммунохроматографии. Для получения наночастиц коллоидного золота проводят восстановление золотохлористоводородной кислоты цитратом натрия. На магнитной мешалке устанавливают температуру 300°С и режим перемешивания 375 об/мин. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644466
Дата охранного документа: 12.02.2018
04.04.2018
№218.016.3533

Теплофикационная паротурбинная установка

Изобретение относится к области энергомашиностроения и может быть использовано в конструкциях теплофикационных установок. В теплофикационной установке, содержащей цилиндр низкого давления с регулирующей диафрагмой части низкого давления, выполненной с минимальным, технологически осуществимым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645897
Дата охранного документа: 28.02.2018
29.05.2018
№218.016.59aa

Газификатор твердого топлива непрерывного действия

Настоящее изобретение относится к энергетике, может применяться для получения горючего газа за счет газификации твердого топлива. Техническим результатом является повышение эффективности газификации применяемого топлива с получением горючего газа высокой чистоты и теплотворной способностью,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655321
Дата охранного документа: 25.05.2018
03.08.2018
№218.016.7827

Способ стабилизации концентрации солей токсинных тяжелых металлов в ванне улавливания гальванической линии с применением электродиализа

Изобретение относится к электрохимическим способам очистки сточных вод гальванических производств, в частности предназначено для удаления солей многозарядных ионов токсичных тяжелых металлов (ТТМ) из промывных вод методом электродиализа. В способе стабилизации концентрации солей ТТМ в ванне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663161
Дата охранного документа: 01.08.2018
+ добавить свой РИД