CH326744A - Process for treating an iron-carbonyl powder and powder obtained by this process - Google Patents

Process for treating an iron-carbonyl powder and powder obtained by this process

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CH326744A
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French (fr)
Inventor
Henry West Dewitt
Myers Llewelyn David
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Mond Nickel Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/14Treatment of metallic powder
    • B22F1/145Chemical treatment, e.g. passivation or decarburisation

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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

  

  Procédé de     traitement    d'une poudre de     fer-carbonyle    et poudre obtenue     par    ce procédé    Le présent brevet a pour objet un procédé  de traitement d'une poudre de fer-carbonyle,  et une poudre obtenue par ce procédé.  



  La poudre de fer-carbonyle, c'est-à-dire une  poudre de fer obtenue par décomposition ther  mique du     fer-pentacarbonyle    en espace ouvert,  est particulièrement appropriée à la fabrica  tion de noyaux magnétiques.  



  L'invention est basée sur la découverte que  la grandeur Q (rapport de la réactance à la  résistance effective) peut être améliorée en vi  trant la poudre et en la traitant     thermiquement.     La nitration peut être effectuée en     chauffant     la poudre dans de l'ammoniac.  



  On a proposé de décarburer et de désoxyder  la poudre de     fer-carbonyle,    en chauffant la  poudre de fer dans de l'hydrogène ou de l'am  moniac à 5000 C environ, et en traitant ensuite       thermiquement    la poudre décarburée à 500   6000 C dans un gaz ne produisant aucun  changement chimique dans le fer à hautes tem  pératures. Pour agir comme agent de     décarbu-          ration,    l'ammoniac doit se décomposer en azote  et hydrogène, le carbone présent dans le fer  étant éliminé sous forme de méthane sous l'ac  tion de l'hydrogène.

   La décomposition ou  cracking de l'ammoniac se fait à des tempéra  tures de 4500 C et au-dessus, et doit être aussi  complète que possible si l'on veut obtenir la         décarburation    la plus efficace. En conséquence,  dans un procédé efficace de     décarburation,    il  ne se produit au plus qu'une faible     nitration,     si même elle se produit.  



  En-outre, on a proposé de décarburer la  poudre de fer-carbonyle à des températures ne  dépassant pas 4300 C, par     un    gaz réducteur qui  est de préférence l'hydrogène, mais qui peut  être     l'ammoniac,    avec pour objet de produire  une poudre à partir de laquelle on puisse faire  des noyaux magnétiques de haute     perméabilité.     Il est bien connu que pour     obtenir    les plus  fortes perméabilités, il est nécessaire d'éviter   la présence non seulement de carbone, mais  aussi d'azote dans la poudre.  



  Le procédé selon l'invention pour traiter  une poudre de fer-carbonyle, en vue d'augmen  ter les valeurs de la grandeur Q à haute fré  quence, est caractérisé en ce qu'on produit une  nitration notable de la poudre     sans        décarbura-          tion    notable, la poudre étant également traitée       thermiquement    à une température d'au moins  3000 C pour produire la     diffusion    de l'azote  dans les particules.  



  On a constaté en outre que la structure de  réseau de la poudre est un facteur qui permet  de     côntrôler    les valeurs améliorées obtenues de  la grandeur Q aux hautes     fréquences.    La pou  dre non nitrée présente une structure de réseau      cubique centrée caractéristique du fer a pur.

   Les  deux nitrures de fer répondant aux formules       Fe4N    et     Fe3N    présentent respectivement une  structure de réseau cubique à faces centrées  (phase y) et une structure de réseau hexago  nale compacte (phase     s).    On a observé que les  meilleures valeurs de Q sont obtenues quand la  structure de réseau est entièrement cubique à  faces     centrées.    Quand la teneur en     Fe3N    de la  poudre augmente, c'est-à-dire quand la propor  tion de la phase e     augmente,    il se produit une  chute rapide des valeurs Q qui peuvent même  devenir     inférieures    aux valeurs correspondant  à la poudre non nitrée.

       Fe3N    lui-même est  pratiquement non magnétique.  



  Ces faits sont illustrés par le     dessin    annexé,  dont la figure unique est un graphique montrant  comment varient les valeurs de Q d'une poudre  type avec la structure de réseau. Les valeurs  de Q sont portées en ordonnée, et les propor  tions des phases en abscisse.

   La courbe A  est obtenue à la fréquence de 20     mc/sec    et la  courbe B à une     fréquence    de 30     mc/sec    On  peut     voir    que le     maximum    de la valeur Q est  clairement défini pour 20 et 30     mc/sec    à       100        1%        de        phase        y'.        On        peut        voir        aussi        que        la     présence de la phase a du fer non nitré dimi  nue 

  beaucoup moins les valeurs de Q que la  présence de la phase s de     Fe3N.     



  La     structure    de réseau ne dépend pas seu  lement de la teneur en azote, puisqu'une par  tie de l'azote de     Fe4N    et de     Fe3N    peut être rem  placée par du carbone sans que les     structures     des réseaux soient détruites. Avec de hautes te  neurs en carbone, par exemple de 0,6 ou 0,7 0/0  le carbone présent n'entre pas totalement dans  les réseaux des nitrures de fer, une partie étant  présente sous forme de carbure de fer     Fe3C.     Le carbone qui entre dans les réseaux des ni  trures de fer est plus efficace que la même  quantité d'azote pour déterminer la structure  de réseau.  



  Ces     découvertes    ont montré la nécessité  d'une nitration notable dans le présent pro  cédé. De préférence, elle devrait être telle que  la proportion de la phase y' soit au moins de       50        1%        et        puisse        atteindre        au        moins        75,%.        La     valeur de Q augmente avec ce pourcentage, de    sorte que le pourcentage idéal est de     100'%.     Une telle valeur est     difficile    à     atteindre    prati  quement,

   mais il est     indiqué    de     chércher    à ce       qu'elle        atteigne        toujours        90'%        ou        plus.     



  La nitration ne doit pas être telle qu'elle ré  duise réellement les valeurs de Q au-dessous de  celles de la poudre de départ. Le graphique  montre qu'une même amélioration de la valeur  de Q n'est pas obtenue pour toutes les fréquen  ces du courant dans un enroulement disposé  autour du noyau fait de cette poudre. A titre  de     définition,    on peut dire que la valeur de Q  d'une poudre, à haute fréquence, est     améliorée     si cette valeur à 20     mc/sec    est supérieure à la  valeur correspondant à la poudre de départ.

   A       cet        effet        les        25        %        au        plus        de        la        poudre        de-          vraient    être de préférence en phase     s.     



  Comme indiqué ci-dessus, le but du pro  cédé est de produire le maximum de phase     -y'.     On a trouvé que si la nitration n'est pas effec  tuée dans de bonnes conditions, la proportion  d'azote dans les particules de la poudre peut  varier grandement, certaines particules conte  nant plus d'azote et d'autres moins que la pro  portion correspondant à la phase     y'.    Cela pro  vient du fait que lorsque     l'ammoniac    passe sur  la poudre de fer-carbonyle, l'hydrogène libéré  à partir de l'ammoniac qui réagit avec les par  ticules rencontrées en premier lieu dilue l'atmo  sphère     d'ammoniac    en contact avec les par  ticules rencontrées ensuite, et peut même con  duire à une certaine élimination de l'azote préa  lablement absorbé.

   Pour éviter cela et s'assurer  que chaque particule absorbe pratiquement la  même proportion d'azote, les conditions de ni  tration doivent être choisies de     manière    que  l'atmosphère en contact avec chaque particule  ait pratiquement une composition     uniforme.     Ceci peut être réalisé en assurant l'écoulement  de l'ammoniac à une vitesse suffisante pour  que l'hydrogène formé soit rapidement sous  trait au contact de la poudre.  



  La nitration peut être effectuée à des tem  pératures allant de 250 à 500  C. Les facteurs       affectant    le taux de nitration, dans un four  donné, sont la surface spécifique de la poudre,  la vitesse d'écoulement de l'ammoniac sur la  charge et la température. Pour une charge de      300 g     formant    une couche de 12,7 X 3,8  X 1,3 cm, traitée dans un four cylindrique de  5 cm de diamètre avec un débit d'ammoniac de  20     litres    par heure, les durées préférées de ni  tration sont approximativement de 42 heures  à     250o    C, de 17 heures à 300  C, de 5 heures  à<B>3500</B> C et de 3 heures à 4000 C.

   La tempéra  ture est de préférence comprise entre 250 et  4250 C, car     dans    ce domaine il est plus facile  d'obtenir une absorption uniforme de l'azote  par la poudre, et la tendance de celle-ci à  s'agglomérer est réduite. Si la température de  nitration est plus élevée, il est nécessaire d'uti  liser un grand volume     d'ammoniac    et de l'obli  ger à s'écouler sur la poudre à une vitesse assez  élevée pour que la concentration de l'hydrogène  formé par la décomposition ne soit pas suffi  sante pour empêcher une nitration efficace ou  pour produire une     décarburation    notable.

   Par        décarburation    notable  , on entend une ré  duction de la teneur en carbone. d'une valeur  élevée à une faible valeur, par exemple à  0,1 % à partir d'une     valeui        initiale    usuelle de  0,5 à 0,7 0/0.  



  Pendant la nitration, la poudre peut être  agitée pour exposer toutes les particules de ma  nière égale à l'ammoniac, ou elle peut circuler  à contre-courant de l'ammoniac dans le ré  cipient dans lequel s'effectue la nitration.  



  La nitration procède vers l'intérieur à par  tir des surfaces des particules de la     poudre,    et  en l'absence d'un traitement thermique suffi  sant pour produire la diffusion, l'azote n'est  pas uniformément distribué dans chaque par  ticule. Une particule peut     ainsi    contenir les  deux phases a et     s    et ne pas avoir une struc  ture homogène correspondant à sa teneur  moyenne en azote. On remédie à ceci par la  diffusion de l'azote dans les particules, assurée  par le traitement thermique.  



  Si la nitration est     effectuée    à<B>3500</B> C ou     au-          dessus,    le traitement thermique se produit en  même temps.  



  Quand le traitement thermique a été com  plètement réalisé, chaque particule ne con  tient pas plus de deux des trois phases a, y'  et     E,    et si la nitration s'est     effectuée    uniformé-    ment, les particules contiendront les mêmes  phases.     Ainsi    la quantité de la phase y' sera  maximum pour la teneur particulière en azote.  



  La durée du traitement     thermique    néces  saire pour rendre la structure homogène varie  avec la température. Ainsi avec une poudre  de 5 1, on a trouvé qu'une durée totale de  20 heures à<B>3000</B> C, de 2 heures à<B>3500</B> C,  d'une heure à 4000 C et d'une     demi-heure    à       5001)    C est avantageuse. Ces     chiffres    montrent  qu'une poudre nitrée pendant 8 heures à<B>3500,C</B>  ne nécessite pas un traitement thermique séparé.  



  Tout le procédé est     effectué    de préférence  à 3500 C ou au-dessus, de sorte que la nitra  tion et le traitement thermique se produisent  simultanément. Cependant, le procédé peut  être effectué en deux stades, à savoir à une  température inférieure à 300o C à laquelle  l'azote est absorbé, et à une température supé  rieure à<B>3000C</B> à laquelle l'azote est     diffusé     par le traitement     thermique.     



       Les    indications suivantes sont données à  titre d'exemple. Une poudre produite par la  décomposition de fer-carbonyle est utilisée  comme matière de départ et présente les ca  ractéristiques suivantes  
EMI0003.0027     
  
    Grosseur <SEP> des <SEP> particules <SEP> . <SEP> . <SEP> 5,3 <SEP> microns
<tb>  Teneur <SEP> en <SEP> azote <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,68'%
<tb>  Teneur <SEP> en <SEP> carbone <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,64'%
<tb>  Valeur <SEP> de <SEP> Q <SEP> à <SEP> 20 <SEP> mc/sec <SEP> . <SEP> . <SEP> 162
<tb>  Valeur <SEP> de <SEP> Q <SEP> à <SEP> 50 <SEP> mc/sec <SEP> . <SEP> .

   <SEP> 129       On traite 50 g de cette poudre, sous forme  d'une couche de 15,2 cm de longueur et d'une  épaisseur     maximum    de 0,6 cm, dans un tube  de 2,5 cm de diamètre à<B>2500</B> .C pendant une  période de 24 heures, sous un courant d'am  moniac anhydre s'écoulant à raison de 5 litres  par heure. On laisse     refroidir    la poudre qui est  légèrement agglomérée, de sorte qu'il faut la  moudre pour la réduire en particules discrètes.

    A ce stade, les caractéristiques sont les sui  vantes  
EMI0003.0030     
  
    Teneur <SEP> en <SEP> azote <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 4,69%
<tb>  Teneur <SEP> en <SEP> carbone <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,64'%
<tb>  Valeur <SEP> de <SEP> <B>Q <SEP> 'à</B> <SEP> 20 <SEP> mc/sec <SEP> . <SEP> . <SEP> 167
<tb>  Valeur <SEP> de <SEP> Q <SEP> à <SEP> 50 <SEP> me/sec <SEP> . <SEP> . <SEP> 146         La poudre est alors     introduite    à nouveau  dans le tube et traitée     thermiquement    à 3500 C  pendant deux heures sous une atmosphère  d'azote exempte d'oxygène. La poudre est à  nouveau refroidie et se présente légèrement ag  glomérée, de sorte qu'elle doit être moulue à  nouveau.

   Ses teneurs en azote et en carbone  sont les mêmes que précédemment, mais ses  propriétés magnétiques sont les suivantes  Valeur de Q à 20     mc/sec    , . 182  Valeur de Q à 50     mc/sec    . . 178  L'examen de la poudre obtenue finalement    par     diffraction    aux rayons X montre que les       90        '%        sont        en        phase        -y%        et        le        reste        en        phase        a.     



  On étudie l'effet d'une variation de la tem  pérature de nitration par des     essais    sur une       autre        poudre        contenant        0,6'%        d'azote        et        0,7        0/0     de carbone (la teneur en azote résultant de  l'emploi d'ammoniac dans la décomposition du  carbonyle). Des échantillons de cette poudre  sont nitrés à     différentes    températures, dont l'une  de 2500 C, la poudre nitrée à cette tempéra  ture étant ensuite traitée     thermiquement    pen  dant deux heures à     350o    C.

   Les résultats ob  tenus sont donnés dans la table suivante  
EMI0004.0030     
  
    Temp. <SEP> de <SEP> <B>1/0</B> <SEP> nitration <SEP> Q <SEP> Q <SEP>  / <SEP> Phases <SEP> présentes
<tb>  <B>OC</B> <SEP> 20 <SEP> mc/sec <SEP> 30 <SEP> me/sec <SEP> N <SEP> C <SEP>  /o <SEP> a <SEP>  /o <SEP> a <SEP>  /o <SEP> y'
<tb>  - <SEP> <B>1</B>58 <SEP> 148 <SEP> 0,6 <SEP> 0,7 <SEP> - <SEP> 100 <SEP>   250 <SEP> 148 <SEP> 160 <SEP> 5,6 <SEP> 0,7 <SEP> 50 <SEP> 25 <SEP> 25
<tb>  (nitration)
<tb>  250 <SEP> 165 <SEP> 187 <SEP> 5,6 <SEP> 0,7 <SEP> 30 <SEP> - <SEP> 70
<tb>  (après <SEP> trait.
<tb>  thermique)
<tb>  350 <SEP> 177 <SEP> 187 <SEP> 5,3 <SEP> 0,7 <SEP> 20 <SEP> - <SEP> 80
<tb>  400 <SEP> 177 <SEP> 196 <SEP> 5,0 <SEP> 0,6 <SEP> - <SEP> - <SEP> 100
<tb>  470 <SEP> 173 <SEP> 192 <SEP> 4,9 <SEP> 0,4 <SEP> - <SEP> 12 <SEP> 88
<tb>  500 <SEP> 170 <SEP> 190 <SEP> 5,1 <SEP> 0,

  4 <SEP> - <SEP> - <SEP> <B>1</B>00       Les valeurs de Q     données    ci-dessus sont ob  tenues avec des noyaux faits à     partir    des pou  dres.     LaL    valeur réelle de Q dépend de la di  mension et de la forme du noyau essayé, de  sorte que les valeurs obtenues sont relatives et  que celles     correspondant    à     différentes    poudres  doivent être toutes obtenues pour une même  dimension et une même     forme    du noyau si l'on  veut faire une comparaison valable. Les valeurs  données dans la présente description sont tou  tes obtenues avec un noyau standard.



  Process for treating an iron-carbonyl powder and powder obtained by this process The present patent relates to a process for treating an iron-carbonyl powder, and a powder obtained by this process.



  Iron-carbonyl powder, that is, an iron powder obtained by thermal decomposition of iron-pentacarbonyl in open space, is particularly suitable for the manufacture of magnetic cores.



  The invention is based on the finding that the magnitude Q (ratio of reactance to effective resistance) can be improved by vitrifying the powder and heat treating it. Nitration can be done by heating the powder in ammonia.



  It has been proposed to decarburize and deoxidize the iron-carbonyl powder, by heating the iron powder in hydrogen or ammonia to about 5000 C, and then thermally treating the decarburized powder at 500 6000 C in a gas which does not produce any chemical change in iron at high temperatures. To act as a decarburizing agent, ammonia must decompose into nitrogen and hydrogen, with the carbon in the iron being removed as methane under the action of hydrogen.

   The decomposition or cracking of ammonia takes place at temperatures of 4500 C and above, and must be as complete as possible if the most efficient decarburization is to be obtained. Accordingly, in an efficient decarburization process, at most only a low nitration occurs, if any.



  Further, it has been proposed to decarburize the iron-carbonyl powder at temperatures not exceeding 4300 C, with a reducing gas which is preferably hydrogen, but which may be ammonia, with the object of producing a powder from which we can make magnetic cores of high permeability. It is well known that in order to obtain the highest permeabilities, it is necessary to avoid the presence not only of carbon, but also of nitrogen in the powder.



  The process according to the invention for treating an iron-carbonyl powder, with a view to increasing the values of the quantity Q at high frequency, is characterized in that a significant nitration of the powder is produced without decarburization. notable, the powder being also heat treated at a temperature of at least 3000 C to produce the diffusion of nitrogen into the particles.



  It has also been found that the network structure of the powder is a factor which makes it possible to control the improved values obtained of the quantity Q at high frequencies. The non-nitrated powder exhibits a centered cubic lattice structure characteristic of pure iron.

   The two iron nitrides corresponding to the formulas Fe4N and Fe3N respectively have a face-centered cubic lattice structure (y phase) and a compact hexagonal lattice structure (s phase). It has been observed that the best values of Q are obtained when the lattice structure is entirely face-centered cubic. When the Fe3N content of the powder increases, that is to say when the proportion of phase e increases, there is a rapid drop in the Q values which may even become lower than the values corresponding to the non-nitrated powder.

       Fe3N itself is virtually non-magnetic.



  These facts are illustrated by the accompanying drawing, the sole figure of which is a graph showing how the values of Q of a typical powder vary with the lattice structure. The values of Q are plotted on the ordinate, and the proportions of the phases on the abscissa.

   Curve A is obtained at a frequency of 20 mc / sec and curve B at a frequency of 30 mc / sec It can be seen that the maximum of the value Q is clearly defined for 20 and 30 mc / sec at 100 1% of phase y '. We can also see that the presence of the a phase of non-nitrated iron decreases

  the values of Q are much less than the presence of the s phase of Fe3N.



  The network structure does not only depend on the nitrogen content, since part of the nitrogen in Fe4N and Fe3N can be replaced by carbon without destroying the network structures. With high carbon contents, for example 0.6 or 0.7%, the carbon present does not completely enter the networks of iron nitrides, a part being present in the form of Fe3C iron carbide. The carbon that enters the iron nitrate networks is more effective than the same amount of nitrogen in determining the network structure.



  These findings have shown the need for significant nitration in the present process. Preferably, it should be such that the proportion of phase y 'is at least 50% and can reach at least 75%. The value of Q increases with this percentage, so that the ideal percentage is 100%. Such a value is difficult to achieve practically,

   but it is advisable to strive for it to always reach 90% or more.



  The nitration should not be such as to actually reduce the values of Q below those of the starting powder. The graph shows that the same improvement in the value of Q is not obtained for all frequencies of the current in a winding arranged around the core made of this powder. By way of definition, it can be said that the value of Q of a powder, at high frequency, is improved if this value at 20 mc / sec is greater than the value corresponding to the starting powder.

   For this purpose the 25% or less of the powder should preferably be in the s phase.



  As indicated above, the aim of the process is to produce the maximum phase -y '. It has been found that if the nitration is not carried out under the right conditions, the proportion of nitrogen in the particles of the powder can vary greatly, with some particles containing more nitrogen and others less than the proportion. corresponding to phase y '. This is due to the fact that when the ammonia passes over the iron-carbonyl powder, the hydrogen liberated from the ammonia which reacts with the particles encountered in the first place dilutes the ammonia atmosphere in contact with it. particles subsequently encountered, and may even lead to some elimination of the nitrogen previously absorbed.

   To avoid this, and to ensure that each particle absorbs substantially the same proportion of nitrogen, the restriction conditions should be chosen so that the atmosphere in contact with each particle has substantially a uniform composition. This can be achieved by ensuring the flow of ammonia at a rate sufficient for the hydrogen formed to be rapidly withdrawn on contact with the powder.



  Nitration can be carried out at temperatures ranging from 250 to 500 C. Factors affecting the rate of nitration, in a given oven, are the specific surface of the powder, the flow rate of ammonia over the feed and temperature. For a load of 300 g forming a layer of 12.7 x 3.8 x 1.3 cm, treated in a cylindrical oven 5 cm in diameter with an ammonia flow rate of 20 liters per hour, the preferred times of ni tration are approximately 42 hours at 250o C, 17 hours at 300 C, 5 hours at <B> 3500 </B> C and 3 hours at 4000 C.

   The temperature is preferably between 250 and 4250 C, since in this field it is easier to obtain a uniform absorption of nitrogen by the powder, and the tendency of the latter to agglomerate is reduced. If the nitration temperature is higher, it is necessary to use a large volume of ammonia and to oblige to flow over the powder at a rate high enough so that the concentration of the hydrogen formed by the decomposition is not sufficient to prevent effective nitration or to produce significant decarburization.

   By significant decarburization is meant a reduction in the carbon content. from a high value to a low value, for example at 0.1% from a usual initial value of 0.5 to 0.7%.



  During nitration, the powder can be stirred to expose all particles equal to ammonia, or it can flow countercurrently to the ammonia in the vessel in which the nitration takes place.



  Nitration proceeds inwardly from the surfaces of the powder particles, and in the absence of sufficient heat treatment to produce diffusion, nitrogen is not evenly distributed throughout each particle. A particle can thus contain the two phases a and s and not have a homogeneous structure corresponding to its average nitrogen content. This is remedied by the diffusion of nitrogen into the particles, provided by the heat treatment.



  If the nitration is carried out at <B> 3500 </B> C or above, the heat treatment will occur at the same time.



  When the heat treatment has been completed, each particle will contain no more than two of the three phases a, y 'and E, and if the nitration has proceeded uniformly, the particles will contain the same phases. Thus the amount of phase y 'will be maximum for the particular nitrogen content.



  The duration of the heat treatment necessary to make the structure homogeneous varies with temperature. Thus with a 5 1 powder, it was found that a total duration of 20 hours at <B> 3000 </B> C, 2 hours at <B> 3500 </B> C, one hour at 4000 C and half an hour at 5001) C is advantageous. These figures show that a powder nitrated for 8 hours at <B> 3500, C </B> does not require a separate heat treatment.



  The whole process is preferably carried out at 3500 C or above, so that nitration and heat treatment occur simultaneously. However, the process can be carried out in two stages, namely at a temperature below 300o C at which nitrogen is absorbed, and at a temperature above <B> 3000C </B> at which nitrogen is diffused. by heat treatment.



       The following indications are given by way of example. A powder produced by the decomposition of iron-carbonyl is used as a starting material and has the following characteristics
EMI0003.0027
  
    Size <SEP> of the <SEP> particles <SEP>. <SEP>. <SEP> 5.3 <SEP> microns
<tb> <SEP> content in <SEP> nitrogen <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.68 '%
<tb> <SEP> content in <SEP> carbon <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.64 '%
<tb> Value <SEP> from <SEP> Q <SEP> to <SEP> 20 <SEP> mc / sec <SEP>. <SEP>. <SEP> 162
<tb> Value <SEP> from <SEP> Q <SEP> to <SEP> 50 <SEP> mc / sec <SEP>. <SEP>.

   <SEP> 129 50 g of this powder, in the form of a layer 15.2 cm long and with a maximum thickness of 0.6 cm, are treated in a tube 2.5 cm in diameter at <B > 2500 </B> .C for a period of 24 hours, under a stream of anhydrous ammonia flowing at a rate of 5 liters per hour. The powder which is slightly agglomerated is allowed to cool, so that it must be ground to reduce it to discrete particles.

    At this stage, the characteristics are as follows
EMI0003.0030
  
    Nitrogen <SEP> <SEP> <SEP> content. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 4.69%
<tb> <SEP> content in <SEP> carbon <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.64 '%
<tb> Value <SEP> from <SEP> <B> Q <SEP> 'to </B> <SEP> 20 <SEP> mc / sec <SEP>. <SEP>. <SEP> 167
<tb> Value <SEP> from <SEP> Q <SEP> to <SEP> 50 <SEP> me / sec <SEP>. <SEP>. <SEP> 146 The powder is then introduced again into the tube and heat treated at 3500 C for two hours under an oxygen-free nitrogen atmosphere. The powder is cooled again and appears slightly agglomerated, so that it must be ground again.

   Its nitrogen and carbon contents are the same as before, but its magnetic properties are as follows Q value at 20 mc / sec,. 182 Q value at 50 mc / sec. . 178 Examination of the powder finally obtained by X-ray diffraction shows that the 90% are in phase -y% and the rest in phase a.



  The effect of a variation in the nitration temperature is studied by tests on another powder containing 0.6% nitrogen and 0.7% carbon (the nitrogen content resulting from the use ammonia in the decomposition of carbonyl). Samples of this powder are nitrated at different temperatures, one of which is 2500 C, the nitrated powder at this temperature being then heat treated for two hours at 350o C.

   The results obtained are given in the following table
EMI0004.0030
  
    Temp. <SEP> of <SEP> <B> 1/0 </B> <SEP> nitration <SEP> Q <SEP> Q <SEP> / <SEP> <SEP> phases present
<tb> <B> OC </B> <SEP> 20 <SEP> mc / sec <SEP> 30 <SEP> me / sec <SEP> N <SEP> C <SEP> / o <SEP> a <SEP > / o <SEP> a <SEP> / o <SEP> y '
<tb> - <SEP> <B> 1 </B> 58 <SEP> 148 <SEP> 0.6 <SEP> 0.7 <SEP> - <SEP> 100 <SEP> 250 <SEP> 148 <SEP > 160 <SEP> 5.6 <SEP> 0.7 <SEP> 50 <SEP> 25 <SEP> 25
<tb> (nitration)
<tb> 250 <SEP> 165 <SEP> 187 <SEP> 5.6 <SEP> 0.7 <SEP> 30 <SEP> - <SEP> 70
<tb> (after <SEP> trait.
thermal <tb>)
<tb> 350 <SEP> 177 <SEP> 187 <SEP> 5.3 <SEP> 0.7 <SEP> 20 <SEP> - <SEP> 80
<tb> 400 <SEP> 177 <SEP> 196 <SEP> 5.0 <SEP> 0.6 <SEP> - <SEP> - <SEP> 100
<tb> 470 <SEP> 173 <SEP> 192 <SEP> 4.9 <SEP> 0.4 <SEP> - <SEP> 12 <SEP> 88
<tb> 500 <SEP> 170 <SEP> 190 <SEP> 5,1 <SEP> 0,

  4 <SEP> - <SEP> - <SEP> <B> 1 </B> 00 The values of Q given above are obtained with kernels made from powders. The actual value of Q depends on the size and shape of the core tested, so that the values obtained are relative and those corresponding to different powders must all be obtained for the same dimension and shape of the core if the we want to make a valid comparison. The values given in the present description are all obtained with a standard kernel.

 

Claims (1)

REVENDICATION I Procédé pour traiter une poudre de fer-car- bonyle en vue d'augmenter les valeurs de la grandeur Q à haute fréquence, caractérisé en ce qu'on produit une nitration notable de la poudre sans décarburation notable, la poudre étant également traitée thermiquement à une température d'au moins 3000 C pour produire la diffusion de l'azote dans les particules. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que la température de nitration est comprise entre 250 et 4250 C. 2. CLAIM I Process for treating an iron-carbonyl powder with a view to increasing the values of the quantity Q at high frequency, characterized in that a significant nitration of the powder is produced without significant decarburization, the powder also being treated thermally at a temperature of at least 3000 C to produce the diffusion of nitrogen into the particles. SUB-CLAIMS 1. Method according to claim I, charac terized in that the nitration temperature is between 250 and 4250 C. 2. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on combine la nitration et le traitement thermique, la température étant au moins de 3500 C. 3. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'il est effectué en deux stades, le premier à une température inférieure à 300o C et pendant lequel l'azote est absorbé, et le second à une température supérieure à 3000 C et pendant lequel l'azote est diffusé par le trai tement thermique. 4. Process according to Claim I, characterized in that the nitration and the heat treatment are combined, the temperature being at least 3500 C. 3. The process according to Claim I, characterized in that it is carried out in two stages , the first at a temperature below 300o C and during which the nitrogen is absorbed, and the second at a temperature above 3000 C and during which the nitrogen is diffused by the heat treatment. 4. Procédé selon la revendication I, caracté risé en ce que les conditions de nitration sont telles que l'atmosphère en contact avec chaque particule ait pratiquement partout la même composition, de manière que chaque particule absorbe pratiquement la même proportion d'azote. 5. Process according to Claim I, characterized in that the nitration conditions are such that the atmosphere in contact with each particle has almost everywhere the same composition, so that each particle absorbs substantially the same proportion of nitrogen. 5. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on traite une poudre ayant une teneur initiale en carbone de 0,5 à 0,7 1%. REVENDICATION II Poudre de fer-carbonyle nitrée obtenue par le procédé selon la revendication I, caractéri sée en ce qu'elle est formée au plus de deux phases et pour au moins 50 'o/o de la phase y'. SOUS-REVENDICATIONS 6. Process according to Claim I, characterized in that a powder having an initial carbon content of 0.5 to 0.7 1% is treated. CLAIM II Nitrated iron carbonyl powder obtained by the process according to claim I, characterized in that it is formed from at most two phases and for at least 50 'o / o of phase y'. SUB-CLAIMS 6. Poudre selon la revendication II, carac térisée en ce qu'elle contient de la phase s en proportion n'excédant pas 25,%. 7. Poudre selon la revendication II, Powder according to Claim II, characterized in that it contains phase s in a proportion not exceeding 25%. 7. Powder according to claim II, carac- térisée en ce que les 75 % au moins de la pou- dre sont en phase y'. 8. characterized in that at least 75% of the powder is in phase y '. 8. Poudre selon la revendication II, carac- térisée en ce que les 90 % au moins de la poudre sont en phase<B>y'.</B> 9. Poudre selon la revendication II, carac térisée en ce qu'elle est pratiquement totale ment en phase<B>y'.</B> Powder according to claim II, characterized in that at least 90% of the powder is in <B> y 'phase. </B> 9. Powder according to claim II, characterized in that it is practically fully in <B> y 'phase. </B>
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