Исследование условий образования твердых растворов карбидов с участием карбида скандия
Повышения режущих свойств твердых сплавов, по-видимому, можно было бы достичь, используя в составе сплавов очень твердые карбиды или другие соединения, приближающиеся к твердости алмаза, для которого Ям= 8000 ч — 10 000 данмм2. К числу таких соединений относится карбид бора В4С, некоторые сплавы бора, кремния и углерода, боразон — кубическая модификация нитрида бора, имеющая твердость, практически равную твердости алмаза, а также сам алмаз, производство которого, как известно, освоено в последнее время. Однако все эти соединения и алмаз характеризуются плохой смачиваемостью и неспособностью перекристаллизовываться через расплавленные металлы. Поэтому в лучшем случае из них могут быть изготовлены инструментальные материалы типа различных алмазных изделий (пил, дисков и т. п.), где мелкий порошок твердого соединения спрессован, запрессован или спаян в компактный сплав с помощью какого-либо матричного материала (железного порошка, латуней и т. п.) без перекристаллизации через металл матрицы, т. е. без глубоких органических связей между составляющей и цементирующим металлом. Твердые растворы карбидов с высокой микротвердостью, способные перекристаллизовываться через расплавленные металлы, были обнаружены при исследовании системы твердых растворов ScC-TiC. Твердые растворы карбидов были получены путем совместного восстановления окислов углем в вакууме в расчете на получение сплавов TiC-ScC с шагом состава в 20 мол. Металлографический анализ последних указал на двухфазность всех сплавов, причем фаза на основе карбида титана, содержание которой возрастает с общим содержанием TiC в сплаве, имеет твердость по шкале микротвердости около 5000 данмм2, что значительно превышает микротвердость TiC (3000 данмм2); твердость второй фазы на основе ScC составляет около 2000 данмм2 при твердости самого карбида скандия 2700 данмм2. Резкое повышение микротвердости при растворении карбида скандия связано с высокой степенью наполненности электронного уровня атома скандия.
Способность карбида скандия повышать твердость карбида титана послужила предпосылкой для изучения условий получения твердых растворов карбида скандия и других карбидов переходных металлов.
