CS200331B1 - Method of direct production of the sintered nonalloyed iron pressings and bands from the ferric oxide - Google Patents
Method of direct production of the sintered nonalloyed iron pressings and bands from the ferric oxide Download PDFInfo
- Publication number
- CS200331B1 CS200331B1 CS250677A CS250677A CS200331B1 CS 200331 B1 CS200331 B1 CS 200331B1 CS 250677 A CS250677 A CS 250677A CS 250677 A CS250677 A CS 250677A CS 200331 B1 CS200331 B1 CS 200331B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- iron
- powder
- weight
- amount
- sintered
- Prior art date
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
Spósob priemej výroby spekaných Delegovaných a legovaných železných výliskov a pásov z kysličníkov železoMethod of average production of sintered Delegated and alloyed iron extrusions and strips of iron oxides
Vynález 3a týká spósobu priamej výroby nelegovaných a legovaných železných výliskov a pásov s vyiúčením použitia hotového práškového železa, pri ktorom sa rieši problém zlisovatelnosti, zvýáenia aktivity pri redukci! a očstránenia r.ežiadúcich primiešanín vo výliskoch podlá jednotlivých druhov kysličníkov železe,'3alej spósob přípravy kysličníkov železa a ich legovania pre spracovanie na nespekané predlisky, pričom za stanovených podmienok predlisky v 3alšom redukčně spekané sú určené na výrobu strojných súčiastok alebo pásov cestou prážkovej metalurgie.The invention 3a relates to a method for the direct production of unalloyed and alloyed iron extrusions and strips by the use of finished iron powder, which solves the problem of compressibility, increasing the reduction activity! and the removal of the desired admixtures in the moldings according to the individual types of iron oxides, and a method for preparing iron oxides and their alloying for processing into non-sintered preforms, wherein under prescribed conditions the preforms in a further reduced sinter are intended to produce machine parts or belts by powder metallurgy.
Na výrobu spekaných železných výliskov 3a používá práškové železo, Ktoré doteraz s prídavkom mazadla a v případe výroby uhlíkových alebo legovaných ocelí aj s prídavkom grafitu a příslušných práškových legúr, pokial' sa nepoužijú čiastočne elebo úplné predlegované práškové kovy, sa lisuje obvykle za studená v uzavretých zápustkách, ktoré majú prevažne konečný tvar i rozměry vyrábanej strojnej súčiastky, na také hustotu, ktorá je určitou podmienkou pre dosiahnutie žiadaných vlastností výlisku při jeho výrobě zvoleným postupom. Výlisky po vylisovaní sa spekajú pri příslušných teplotách v ochranných, prevažne redukčných atmosférách. Po spekaní sa takéto výlisky pódia účelu použitia a dosanovanýcn vlastností bu3 priamo použijú ako hotová strojná súčiastka alebo sa kalibrujú alebo sa dvojité li3ujú a spekajú alebo sa použijú ako predkovky pre kovenie elebo ako predtlačky na pretlačovanie, pričom tieto operácie je možné robiť aj priamo zo spekacej teploty s vyiúčením mečziohrevu. Práškové železo elebo práškovú ocel’ je možné lisovať tiež priamoFor the production of sintered iron compacts 3a it uses powdered iron, which until now with the addition of a lubricant and, in the case of carbon or alloy steel, also with the addition of graphite and corresponding powder alloys, unless partially or completely pre-alloyed powdered metals are usually cold pressed in closed dies, which have predominantly the final shape and dimensions of the machined component, to a density which is a certain condition for achieving the desired properties of the molded part by its production process. The compacts after sintering are sintered at appropriate temperatures in protective, mainly reducing atmospheres. After sintering, such products are either directly used as finished machinery or are calibrated or double molded and sintered or used as preforms for forging or as extrusion extrusions on the basis of the intended use and achievable performance, and these operations can also be performed directly from the sintering process. temperature with the heating of swordfish. Iron powder or steel powder can also be pressed directly
200 331 na pás a opakovaným spekaním a prevalcováváním sa vyrobí pás žiadaných rozmerov a vlastností.200 331 per strip and by repeated sintering and re-rolling a strip of desired dimensions and properties is produced.
Práškové železo, ktoré je hlavnou materiálovou složkou pri výrobě spékaných strojných súčiastok na báze železa, aa vyrába prevážne a) redukciou kysličníkov železa, ktorej konečným produktom je hubovité práškové železo, ktoré je najrozšírenejším vo svetovom meradle, b) rozstrekovaním taveniny železa alebo ocele vzduchům, inertnými plynmi alebo vodou.Iron powder, which is the main constituent material in the manufacture of sintered iron-based machinery, and is produced predominantly by (a) reduction of iron oxides, the end product of which is sponge iron, the most widespread worldwide, (b) spraying iron or steel melt into air; inert gases or water.
V malom rozsahu sa vyrába ešte mechanické práškové železo mletím kúskov drótov v ápeciálnyeh mlynoeh. Na výrobu hubovitého práškového železa sa používajú prevážne prírodné rudné koncentráty, ktoré majú vyeokú chemické čistotu, pričom vlastné redukcia kysličníkov železa na hubovité železo sa robí prevážne pevným redukovadlom, koksom s prídavkom vápna v retortách v tunelových peciach. Týmto sp6sobom sa spracovávajú aj okoviny, ktoré vznikajú pri válcování nízkouhlíkových ocelí za tepla. Je známy tiež spčsob výroby hubovitého práškového železa redukciou okovín pomocou kombinovaného, plynného a pevného redukovadla. NakoTko hubovité druhy práškového železa v stave po redukcii a rozstrekované druhy práškového železa vo východiskovom stave majú prevážne nežiadúco vysoký obsah kysllka a uhlíka, musia sa všetky takéto druhy práškového železe dodatočne mechanicky a tepelne spracovávať, aby sa dosiahli pri nich potřebné fyzikálně a chemické vlastnosti nevyhnutné pre ich aplikáciu pre výrobu spekaných strojných súčiastok s vysokými technickými parametrami. Výroba práškového železa ktoréhokoivek druhu, ktorej určitá časť s nižšími nárokmi na kvalitu sa používá aj pre zvarovacie elektrody a pre iné účely, vyžaduje vždy značné investičně náklady atavebné a strojného charakteru ako aj 3alšie spracovateTské náklady. Pódia toho náklady na materiál pri výrobě apekaných strojných súčiastok sú v rozhodujúcej miere ovplyvnené nevyhnutnými nákladmi na výrobu práškového železa.To a small extent, mechanical powdered iron is also produced by grinding wire pieces in a special mill. For the production of sponge iron, mainly natural ore concentrates are used, which have a high chemical purity, while the actual reduction of iron oxides to sponge iron is done mainly by a solid reducing agent, coke with the addition of lime in retorts in tunnel furnaces. In this way, the scaling produced by hot rolling of low carbon steels is also processed. It is also known to produce sponge iron powder by reducing the scales by using a combined, gaseous and solid reducing agent. Since the sponge-like types of powdered iron in the initial state and the sprayed-on types of powdered iron in the initial state are predominantly undesirably high in oxygen and carbon, all such types of powdered iron must be subsequently mechanically and thermally treated to achieve the necessary physical and chemical properties for their application for production of sintered machine parts with high technical parameters. The production of iron powder of any kind, of which a part with lower quality requirements is also used for welding electrodes and for other purposes, always entails considerable investment and constructional and mechanical costs, as well as other processing costs. Accordingly, the cost of material in the manufacture of baked-on machine parts is largely influenced by the inevitable cost of producing iron powder.
V snahe vylúčiť túto nákladné výrobu práškového železa z procesu výroby apekaných strojných súčiastok na báze železa, v literatúre je popísaný priamorudný proces pre výrobu apekaných predliskov určených pre kovunie z bohatých prírodných železných rúd. Pri tomto postupe, aby sa prášková ruda dala zlisovať do tvaru požadovaných výliskov, doporučuje sa pridať k mletému upravenému rudnému koncentrátu ako pojidlo lepidlo na báze celulózy, napr. lepidlo na tapety a pre vyredukovanie ako redukovadlo ropný koks. Zmiešanie týchto komponentov vznikne pastovítá hmota, ktoré sa vylisuje v nástrojoch na výlisky, ktoré sa potom redukujú v peciach prevážne a neutrálnou plynnou atmosférou pri teplote aspoň 1150 °C po dobu nie kretěiu ako 4 h. PodTa podmienok vedenia redukcie i množstva přidaného redukovadla, v takto vyrobených predliskoch sa stále nachádzajú po redukcii bu3 zvyšky nedoredukovaných kysličníkov železa alebo zvyšky redukovadla, čo je obvyklé aj pri výrobě redukovaných hubovitých druhov práškového železa, ktoré sa preto musia ešte dodatočne doredukovávať.In an effort to exclude this costly production of iron powder from the process of producing fusible iron-based machine parts, the literature describes a straightforward process for making fusible preforms intended for metalworking from rich natural iron ores. In this process, in order to compress the ore powder into the shape of the desired moldings, it is recommended to add to the ground treated ore concentrate as a binder a cellulose-based adhesive, eg wallpaper adhesive and to reduce it as a petroleum coke. The mixing of these components results in a pasty mass which is compressed in molding tools, which are then reduced in furnaces by a predominantly and neutral gas atmosphere at a temperature of at least 1150 ° C for not less than 4 hours. The preforms produced in this way are still present after the reduction of either the residues of the unreduced iron oxides or the residues of the reducing agent, which is also common in the production of reduced sponge-like types of powdered iron, which must therefore be additionally reduced.
Nedostatkom doterajšej výroby apekaných strojných súčiastok je predovšetkým nevyhnutnosť použivať zvláštnymi postupmi vyrobené práškové železo, čo podstatné zvyšuje požiadavky na technická a investičnú vybavenosť celej výroby i náklady ne výrobu apekaných strojných súčiastok a ich cena. Případný nedostatok výrobnýeh kapacit pre výrobu práškového železa nepriaznivo ovplyvňuje celú výrobu spekaných strojných súčiastok, elebo sa taktoThe disadvantage of the previous production of baked machine parts is mainly the necessity to use powdered iron produced by special processes, which substantially increases the requirements for technical and investment equipment of the whole production as well as costs for production of baked machine parts and their price. Any lack of production capacity for the production of powdered iron adversely affects the entire production of sintered machine parts, or
200 331 zvyšujú požiadavky na dovoz práškového železa. Nevýhodou spomíneného priamorudného prooesu určeného na výrobu spekaných predliskov predovšetkým je, že je založený iba na použití prírodných vysokočistých rudných koncentrátov, čím je jeho použitelnost obmedzená predovšetkým na oblasti, kde je výskyt takýchto čistých rúd. Salšou nevýhodou tohto postupu je, že přírodně kysličníky železa sú poměrně ťažko redukovatelné, preto pre dosiahnutie požadovaného stupňa redukcie je nevyhnutné použiť vysoké teploty redukcie a dlhé doby. Nevýhodou tohto postupu tiež je, že ako redukovadlo sa používá iba pevné redukovadlo, ktoré sa ku kysličníkom železa potom musí nevyhnutné přidávat vo vščšom ako v stechiometrickom pomere, čo vedie potom k problémom s přesným vedením celého redukčného procesu a v koneČnom ddsledku bu3 k nedoredukovaným zvyškom kysličníkov železa, bu3 k zvyškom redukovadla vo výliskoch, čo je obvykle vždy příčinou zhoršenia mechanických a hlavně húževnatostných vlastností týmto postupom vyrobených strojných súčiastok. Dalším nedostatkom tohto postupu tiež je, že ako pojidlo pre zaistenie súdržnosti výliskov, používá iba tekuté lepidlo, ktorým sa vytvára s kysličníkmi železa pastovitá hmota, čo sťažuje spracovanie týchto kysličníkov železa na výlisky v doteraz běžných nástrojoch a zariadeniach, kde sa spracovávajú materiály iba v práškovej formě. 2a nevýhodu priamorudného procesu považujeme tiež skutočnost, že v súčasnej době vytvára určité podmienky iba pre výrobu predkovkov pre kovanie za tepla na báze nelegovaného železa.200 331 increase the requirements for imports of iron powder. The disadvantage of said straightforward prooess for the production of sintered preforms is, in particular, that it is based solely on the use of natural high purity ore concentrates, thereby limiting its applicability in particular to areas where such pure ores are present. A serious disadvantage of this process is that naturally iron oxides are relatively difficult to reduce, so high reduction temperatures and long times are necessary to achieve the desired degree of reduction. A disadvantage of this process is also that only a solid reducer is used as the reducing agent, which must then be added to the iron oxides in a greater than stoichiometric ratio, which leads to problems with precise control of the whole reduction process and ultimately resulting in unreduced residues. iron oxide, either to the remainder of the reducer in the moldings, which is usually always the cause of the deterioration of the mechanical and, in particular, toughness properties of the machine parts produced by the process. Another drawback of this process is also that as a bonding agent to ensure the coherence of the compacts, it only uses a liquid adhesive which forms a paste-like mass with iron oxides, making it difficult to process these iron oxides into compacts in conventional tools and equipment where only in powder form. We also consider the disadvantage of the straightforward process that it currently creates certain conditions only for the production of non-alloy forged hot forgings.
Vyššie uvedené nevýhody nemá spdsob priamej výroby spekaných nelegovaných a legovaných železných výliskov a pásov podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že ku kysličníkom železa, ktoré vznikajú při regenerácii vyčerpaných moriacich kúpelov po moření ocelí kyselinou chlorovodíkovou alebo sírovou alebo k zmesi prirodnýeh práškových kysličníkov železa alebo okovín s kysličníkom železí tým vznikajúcim pri eelkovej regenerácii vyčerpaných moriacich kúpelov po moření ocelí kyselinou chlorovodíkovou sa přidá pevné redukovadlo v práškovej formě v množstve 2 až 10 % hmotnostnýeh alebo 20 až 30 % hmotnostnýeh, vztiahnuté na množstvo kysličníka železitého, práškové železo v množstve 2 až 10 % hmotnostnýeh, vztiahnuté ne množstvo kysličníka železitého, pojidlo, s výhodou metylcelulóza alebo sacharóza, v množstve 2 až 8 % hmotnostnýeh vztiahnuté na množstvo kysličníka železitého a popřípadě legúry v potrebnom množstve v práškovej formě, potom sa získaná zmes spracuje lisováním na výlisky alebo válcováním na pásy, ktoré sa potom redukčně spekajú v plynnej redukčnej alebo v inertnej atmosféře při teplote nižšej ako 1100 °C po dobu kratšiu ako 3 h.The aforementioned disadvantages do not have the direct production of sintered unalloyed and alloyed iron extrusions and strips according to the invention, which is based on the fact that the iron oxides which arise during regeneration of exhausted pickling baths after pickling steel with hydrochloric or sulfuric acid or a mixture of natural iron oxides or iron oxide scraps resulting from the total regeneration of depleted pickling baths after hydrochloric acid pickling of the steels, a solid reducing agent in powder form is added in an amount of 2 to 10% by weight or 20 to 30% by weight based on the amount of iron oxide; up to 10% by weight, based on the amount of iron oxide, binder, preferably methylcellulose or sucrose, in an amount of 2 to 8% by weight, based on the amount of iron oxide and optionally alloying elements in the required amount in powder form, then the mixture is processed to moldings by pressing or rolling into strips which are then reductively sintered in a reducing gas or an inert atmosphere at a temperature lower than 1100 ° C for less than 3 h.
Pre uvedený spdsob priamej výroby spekaných nelegovaných a legovaných železných výliskov a pásov podl'a vynálezu sa ako kysličník železa použije kysličník železitý, vznikájúci pri eelkovej regenerácii vyčerpaných moriacich kúpelov po moření ocelí kyselinou chlorovodíkovou, ktorý vzniká rozkladom chloridu železnatého pri teplote pod 500 °C, ktorého sypná hustota je potom v rozsahu 0,5 až 0,7 g.cm^, alebo ktorý vzniká rozkladom chloridu železnatého při teplote 8C0 až 900 °C, ktorého sypná hustota je potom v rozsahu 2,5 až 3,3 g.cm-3 s gulovitým tvarom častíc a po rozomletí, najvýhodnejšie vo vibračnom mlýne, je jeho velkost častíc menšia ako 0,1 mm a sypná hustota nižšia ako 2,5 g.cm-^. Pře spdsob výroby podlá vynálezu sa mdžu úspěšně použiť aj prírodné kysličníky železa alebo okoviny s velkosťou častíc pod 0,1 mm, ak sa k nim přidá v množstve 5 až 20 % hmotnostnýeh kyslič200 331 nik železitý, vznikajúci při celkovej regenerácii vyčerpených moriacich kúpelov po moření ocelí kyselinou chlorovodíkovou so sypnou hustotou v rozsahu 0,5 až 0,7 g.cm”^ alebo aj kysličník železitý, vznikajúci rozkladom heptahydrátu síranu železnatého. Výhody spĎsobu podle vynálezu sa zai3tia aj tým, ak se ku kysličníkom železa přidá pre urýchlenie procesu redukeie aj pevné redukovadlo v množstve 2 až 10 % hmotnostných, pričom ako redukovadlo sa použije grafit, sadze alebo ropný koks a ak sa potom redukčně spekanie výliskov alebo páso robí v plynnéj redukčněj atmosféře alebo ak sa přidá pevné redukovadlo v množstve 20 až 3C % hmotnostných a ek sa potom redukčně spekanie vykoná v plynné inertnej atmosféře. Pre urýchlenie procesu spekania a pre zvýšenie sypnej hustoty práškovej zmesi sa přidá ku kysličníkom železa aj práškové železo v množstve 2 až 10 % hmotnostných. Pre výrobu spékaných legovaných výliskov a pásov podl’a vynálezu ku kysličníkom železa sa pridajú legúry vo formě příslušných práškových kovov, alebo vo formě práškových ferozliatin, alebo vo formě kys ličníkov legujúcich prvkov redukovatelných pri zvolených redukčných alebo pri nižších teplotách, alebo vo formě neredukovatelných kysličníkov při použitých teplotách pre dosiahnutie disperzného spevnenia, pričom takým kysličníkom m6že byť napr. kysličník hlinitý alebo kysličník horečnatý. Pře zaistenie súdržnosti kysličníkov železa a ostatných přísad pri li sovaní ako pojidlo so přidá v množstve 2 až 6 hmotnostných % prášková metylceluloze, sacha roza alebo lepidlo na báze buny alebo sulfitového výluhu, u práškovej alebo pastovej zmesi po premiešaní aa vylisujú za studená v uzavretých zápustkách výlisky tlakom 200 až 600 MPa alebo sa z nej vyvalcuje pás.For the method for the direct production of sintered unalloyed and alloyed iron extrusions and strips according to the invention, iron oxide produced by the total regeneration of depleted pickling baths after the pickling of steels with hydrochloric acid resulting from the decomposition of ferrous chloride at a temperature below 500 ° C is used as iron oxide. the bulk density of which is then in the range of 0.5 to 0.7 g.cm < 2 > The particle size is less than 0.1 mm and has a bulk density of less than 2.5 g / cm @ 2. Natural iron oxides or scales having a particle size below 0.1 mm can also be successfully used in the process according to the invention if 5 to 20% by weight of iron oxides are added thereto, resulting from the overall regeneration of exhausted pickling baths after pickling. steels with hydrochloric acid having a bulk density in the range of 0.5 to 0.7 g.cm < -1 > or even ferric oxide formed by the decomposition of ferrous sulfate heptahydrate. The advantages of the process according to the invention are also achieved if a solid reducing agent in an amount of 2 to 10% by weight is added to the iron oxides to accelerate the reduction process, using graphite, carbon black or petroleum coke as reducing agent and then sintering or strip sintering. It is carried out in a gaseous reducing atmosphere or when a solid reducing agent is added in an amount of 20 to 30% by weight, and then the reducing sintering is then carried out in a gaseous inert atmosphere. To accelerate the sintering process and to increase the bulk density of the powder mixture, iron powder is also added to the iron oxides in an amount of 2 to 10% by weight. For the production of sintered alloy moldings and strips according to the invention, the alloys are added to the iron oxides in the form of the respective powdered metals, or in the form of powdered ferroalloys, or in the form of oxide-alloying elements reducible at selected reducing or lower temperatures, or in the form of non-reducible oxides at the temperatures used to achieve dispersion hardening, such oxide being, for example, alumina or magnesium oxide. To ensure the coherence of iron oxides and other additives when molding as a binder, 2 to 6% by weight of methylcellulose powder, sachet or cellulose or sulphite leach adhesive are added in the powder or paste mixture after mixing and cold pressed in closed dies pressings of 200 to 600 MPa or the strip is rolled from it.
Příklad 1Example 1
Ku kysličníku železitému so sypnou hustotou 0,5 g.cm-^ a s velkosťou častíc menšou ako 40 jun, vznikajúcemu pri celkovej regenerácii vyčerpaných moriacich kúpelov po noření ocelí kyselinou chlorovodíkovou sa přidá ako pojidlo 5 % hmotnostných práškovej metylcelulozy.5% by weight of methylcellulose powder is added as a binder to iron oxide having a bulk density of 0.5 g.cm < 2 > and a particle size of less than 40.
Z tejto práškovej zmesi po premiešaní sa vylisujú v lisovacej zápustke tlakom 192 MPa valčeky s priemerom 13 mm o výške 11 mm, ktoré sa potom redukčně spekajú pri teplote 1CCC °C po dobu 1 h v štiepenom čpavku, potom sa prelisujú s ohladom na zmraátenie rozmerov v zápustke s priemerom menším asi o 10 % tlakom 589 KPa a nakoniec sa budú spekať pri teplote 1050 °C po dobu 2,5 h v štiepenom čpavxu. Po tomto spracovení valčeky dosiahli hustotu 7,15 g.cm-^ a tvrdost 85 HV 10.From this powder mixture after mixing, 13 mm diameter cylinders 11 mm in height are pressed in a compression die at a pressure of 192 MPa, which are then sintered at 1 ° C for 1 h in split ammonia, then compacted to freeze the dimensions in a die with a diameter of about 10% less by a pressure of 589 KPa and finally sintered at 1050 ° C for 2.5 h in split ammonia. After this treatment, the rollers reached a density of 7.15 g / cm @ 2 and a hardness of 85 HV10.
Vzorky tvaru trhačej tyčky vylisované z uvedenej práškovej zmesi kysličníka železitého a pojidla tlakem 392 MPa, po nasledujúcom redukčnom spekaní pri teplote 1095 °C po dobu 1 h v štiepenom čpavku, po prelisovaní tlakom 589 MPa a spekaní pri teplote 1050 °C po dobu 2,5 h v štiepenom čpavku dosiahli hustotu 6,4 g.cm-^, medzu pevnosti 160 MPa, ťažnosť 5 % a tvrdosť 73 HV 10.Tear-rod samples pressed from said iron oxide / binder powder mixture at a pressure of 392 MPa, followed by a reduction sintering at 1095 ° C for 1 h in split ammonia, after a compression pressure of 589 MPa and a sintering at 1050 ° C for 2.5 h in cleaved ammonia reached a density of 6.4 g.cm - 1 , a breaking strength of 160 MPa, an elongation of 5% and a hardness of 73 HV 10.
Příklad 2Example 2
Ku kysličníku železitému so sypnou hustotou 0,5 g.cm^ a s velkosťou častíc menšou ako 40 jim, vznikajúcemu pri celkovej regenerácii vyčerpaných moriacich kúpelov po moření ocelí kyselinou chlorovodíkovou sa přidá 25 % hmotnostných grafitu a 5 % práškovej metyl2CC celulózy vztiahnuté pri obidvoch přísadách na množstvo kysličníka železitého.To a ferric oxide having a bulk density of 0.5 g.cm < 2 > and a particle size of less than 40 [mu] m resulting from the overall regeneration of exhausted pickling baths after hydrochloric acid pickling is added 25% by weight graphite and 5% powdered methyl2CC cellulose based on both additives. amount of ferric oxide.
Z tejto práškovej zmesi po premiešaní sa vylisujú v lisovacej zápustke vzorky tvaru trhacej tyčky tlakom 294 MPa, ktoré sa potom redukčnej spekajú pri teplete 950 °C po dobu 1 h v dusíku, potom sa tieto vzorky s uvažováním zmraštenia rozmerov prelisujú v zápustke tlakom 589 MPa a opMtovne spekajú pri teplote 1100 °C po dobu 2 h v štiepenom čpavku. Takto spracované vzorky dosiahii hustotu 6,2 g.cm-3, medzu pevnosti 180 MPa, ťažnosť 5,3 % a tvrdost 79 HV 10.From this powder mixture after mixing, tear-rod samples are pressed in a compression die at a pressure of 294 MPa, which are then sintered at a temperature of 950 ° C for 1 h under nitrogen, then squeezed at 589 MPa in the die, considering shrinkage. sinter at 1100 ° C for 2 h in split ammonia. The treated samples reach a density of 6.2 g.cm -3 , a yield strength of 180 MPa, an elongation of 5.3% and a hardness of 79 HV 10.
Vzorky připravené z uvedenej práškovej zmesi po rovnakom spracovaní po redukčnom spekaní boli kované za tepla zrážaním s 50 % redukciou výšky vzorky po ohřeve pri teplote 1100 °C po dobu 15 min. pod zásypom grafitu v dusíkovej atmosféře a potom boli spekané pri teplote 1100 °C po dobu 2 h v štiepenom čpavku. Po tomto spracovaní vzorky dosiahii hustotu 6,2 g.cm-3, medzu pevnosti 275 LPa, ťažnosť 1,3 % a tvrdost 100 HV 10 pri obsahu uhlíka 0,13 %.Samples prepared from said powder mixture after the same reduction sinter treatment were hot forged by precipitation with a 50% reduction in sample height after heating at 1100 ° C for 15 min. under a powder of graphite under a nitrogen atmosphere and then sintered at 1100 ° C for 2 h in split ammonia. After this treatment, the samples reached a density of 6.2 g.cm -3 , a strength limit of 275 LPa, an elongation of 1.3% and a hardness of 100 HV 10 at a carbon content of 0.13%.
Příklad 3Example 3
Kysličník železitý so sypnou hustotou 3,1 g.cm“3 so střednou velkosťou častíc okolo 500 tim, vznikajúci pri regenerácii vyčerpaných moriacich kúpeiov po moření ocelí kyselinou chlorovodíkovou so rozomelie vo vhodnom mlýne, najvýhodnejsie vo vibračnom mlýne na částice prevážne menšie ako 100 ym so sypnou iiustotou obvykle vyášou ako 1,5 g.cm-3. Po vyoeiatí k tomuto kysličníku železitému s velkosťou častíc pod ICO ym sa přidá 10 % hmotnostných grafitu, 15 % hmotnostných práškového železa s velkosťou častíc menšou ako 100 ym a 5 % hmotnostných práškovej metylcelulózy vztiahnuté pri vsetkých přísadách k množstvu kysličníků železitého.An iron oxide having a bulk density of 3.1 g.cm < 3 & gt ; with a mean particle size of about 500 tim, resulting from the regeneration of exhausted pickling baths after pickling of steels with hydrochloric acid is ground in a suitable mill, most preferably in a vibratory mill typically have a bulk density of 1.5 g.cm -3 . After the iron oxide having a particle size below IC50 of 10, 10% by weight of graphite, 15% by weight of iron powder with a particle size of less than 100% and 5% by weight of methylcellulose powder are added based on all additives to the amount of iron oxide.
Z tejto práškovej zmesi po premiešaní so vylisujú vzorky tvaru trhacej tyčky tlakom 589 MPa, ktoré sa potom redukčně spekajú pri teplote 1095 °C po dobu 1 h v štiepenom čpavku, prelisujú tlakom 539 MPa a opštovne spekajú pri teplote 1100 °C po dobu 2 h v štiepenom čpavku. Po takomto spracovaní tyčky dosahujú hustotu 7,2 g.cm*3, medzi pevnosti 260 MPa, ťažnosť 8,1 $ a tvrdosť 91 HV 10.After mixing, tear-rod samples are pressed from this powder mixture at a pressure of 589 MPa, which is then sintered at 1095 ° C for 1 h in split ammonia, pressed at 539 MPa, and sintered again at 1100 ° C for 2 h at split ammonia. After such processing, the bars reach a density of 7.2 g.cm * 3 , between a strength of 260 MPa, an elongation of 8.1 $ and a hardness of 91 HV 10.
Vzorky připravené z uvedenej práškovej zmesi rovnekým spdsobom boli v stave po redukčnom spekaní kované zrážaním s 50 % redukciou výšky po ohřeve pri teplote 1100 °C po dobu 15 min. v zásype grafitu v dusíkovej atmosféře a potom boli spekané pri teplote 1100 °C po dobu 2 h v štiepenom čpavku. Po tomto spracovaní vzorky dosiahii hustotu 7,4 g.cm-3, medzi pevnosti 258 MPa, ťažnosť 3,3 % ε tvrdosť 92 HV 10.Samples prepared from said powder mixture in the same manner were forged in a post-sintering state by precipitation with a 50% reduction in height after heating at 1100 ° C for 15 min. in a bed of graphite under a nitrogen atmosphere and then sintered at 1100 ° C for 2 h in split ammonia. After this treatment the sample reaches a density of 7.4 g.cm -3 , a strength of 258 MPa, an elongation of 3.3% ε and a hardness of 92 HV 10.
Příklad 4Example 4
K práškovej zmesi pozostávajúcej z kysličníka železitého podlá příkladu 3,10 % grafitu a 10 % práškového železa sa přidá 5 % hmotnostných médi a 5 % hmotnostných niklu vztia hnuté na obsah železa v zme3i a 5 % práškovej metylcelulózy vztiahnuté na množstvo všetkých zložiek.To a powder mixture consisting of ferric oxide according to Example 3.10% graphite and 10% iron powder, 5% by weight of media and 5% by weight of nickel based on the iron content of the mixture and 5% by weight of methylcellulose powder are added based on the amount of all components.
Z tejto zmesi po premiešaní sa vylisujú vzorKy tvaru trhacej tyčky tlakom 589 MPa, ktoré sa potom redukčně spekajú při teplote 1095 C po dobu 1 h v štiepenom čpavku, potomAfter mixing, tear-rod samples are pressed from this mixture at a pressure of 589 MPa, which is then sintered at 1095 ° C for 1 h in split ammonia, then
200 331 sa prelisujů tlakom 589 KPa a opstovne aa spekajú pri teplote 1100 °C po dobu 2 h v štiepenom čpavku. Po tomto spracovaní vzorky dosiahli hustotu 7 g.cm“^, medzu pevnosti 526 l!Pa, ťažnosť 4 % a tvrdosť 207 MPa.200,331 are pressurized to 589 KPa and sintered and sintered at 1100 ° C for 2 h in split ammonia. After this treatment, the samples reached a density of 7 g.cm < -1 >, a yield strength of 526 l Pa, an elongation of 4% and a hardness of 207 MPa.
Z uvedenej zmesi po premiešaní sa vylisujú vzorky tvaru trhecej tyčky tlakom 294 KPa, ktoré sa potom redukčně apekajú pri teplote 1095 °C po dobu 1 h v štiepenom čpavku, potom sa kujú za tepla zráčením s 50 % redukciou výšky po ohřeve pri teplote 1100 °C po dobu 5 min v zásype grafitu v dusíkovej atmosféře a spekajú pri teplote 1100 °C po dobu 2 h v Štiepenom čpavku. Po tomto spracovaní vzorky dosiahli huatotu 7,42 g.cm-3, medzu pevnosti 680 MPa, ťažnoať 3,6 % a tvrdosť 271 HV 10.After mixing, tear-rod samples are pressed from said mixture at a pressure of 294 KPa, which are then baked at 1095 ° C for 1 h in split ammonia, then hot-forged by precipitation with a 50% reduction in height after heating at 1100 ° C. for 5 min in a graphite powder under nitrogen atmosphere and sinter at 1100 ° C for 2 h in split ammonia. After this treatment, the samples reached a density of 7.42 g.cm -3 , a breaking strength of 680 MPa, a hardening of 3.6% and a hardness of 271 HV 10.
Příklad 5Example 5
K zmesi mletých upravených okovín s velkosťou častíc menšou ako 100 μπι so sypnou hustotou 1,9 g.cm“3 a 10 % hmotnostných kysličníka železitého vzniklého pri regenerácii vyčerpaných moriacich kúpeiov po moření ocelí kyselinou chlorovodíkovou so sypnou hustotou 0,5 g.cm“3 aa>přidá 5 % hmotnostných grafitu vztiahnuté na množstvo kysličnikov železa a 5 % hmotnostných práškovéj metylcelulo'zy. Z tejto zmesi sa vylisujú tlakom 490 MPa valčeky s priemerom 13 mm o výške 10 mm, ktoré aa potom redukčně spekajú pri teplote 1095 °C po dobu 2 h v štiepenom čpavku, prelisujů sa tlakom 589 MPa a opětovné sa apekajú pri teplote 1100 °C po dobu 2 h v štiepenom čpavku. Po tomto spracovaní valčeky majú hustotu 6,8 g.cm“3 a tvrdost 78 HV 10.To a mixture of ground treated shawls with a particle size of less than 100 μπι with a bulk density of 1,9 g.cm 3 and 10% by weight of ferric oxide resulting from the regeneration of exhausted pickling baths after pickling of steels with hydrochloric acid with a bulk density of 0,5 g.cm " 3 aa> adds 5% by weight of graphite based on the amount of iron oxides and 5% by weight of methylcellulose powder. From this mixture, 10 mm diameter 13 mm rollers are pressed under a pressure of 490 MPa and then sintered at 1095 ° C for 2 h in split ammonia, pressed at 589 MPa and baked again at 1100 ° C for for 2 h in split ammonia. After this treatment, the rollers have a density of 6.8 g.cm < 3 > and a hardness of 78 HV 10.
Spdaob priamej výroby spekaných nelegovaných a legovaných železných výliskov podlá vynálezu umožňuje okrem dosiahnutia spomínaných ekonomických výhod aj vylúčenie zvyškov kysličnikov železe alebo pevného redukovadla v hotových výliskoch alebo pásoch, takže týmto postupom vyrobené predlieky alebo predkovky je možné 3alej spracovať postupmi obvyklými v práškovéj metalurgii na aúčiestky alebo materiály s vysokými technickými parametrami, ktoré eú ne úrovni vlastností materiálov vyrobených doterajšími postupmi. Riešenie podlá vynálezu pre zavedenie do výroby vyžaduje iba doterajšie v práškovej metalurgii běžné zaria denia pre lisovanie, apekanie, válcovanie, pretlačovanie a kovanie.Spdaob's direct production of sintered unalloyed and alloyed iron compacts according to the invention allows, in addition to achieving the economic benefits mentioned, the elimination of iron oxide residues or solid reducing agents in finished moldings or strips, so that the preforms or preforms produced by this process can be further processed by powder metallurgy or materials with high technical parameters which do not have the same level of performance as the materials produced by the previous processes. The solution according to the invention for introduction into production only requires conventional powder metallurgy equipment for pressing, baking, rolling, extrusion and forging.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS250677A CS200331B1 (en) | 1977-04-16 | 1977-04-16 | Method of direct production of the sintered nonalloyed iron pressings and bands from the ferric oxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS250677A CS200331B1 (en) | 1977-04-16 | 1977-04-16 | Method of direct production of the sintered nonalloyed iron pressings and bands from the ferric oxide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS200331B1 true CS200331B1 (en) | 1980-09-15 |
Family
ID=5362399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS250677A CS200331B1 (en) | 1977-04-16 | 1977-04-16 | Method of direct production of the sintered nonalloyed iron pressings and bands from the ferric oxide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS200331B1 (en) |
-
1977
- 1977-04-16 CS CS250677A patent/CS200331B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH04231404A (en) | Method for powder metallurgy by means of optimized two-times press-two-times sintering | |
| US5009842A (en) | Method of making high strength articles from forged powder steel alloys | |
| CA2332889A1 (en) | Sinter-active metal and alloy powders for powder metallurgy applications and methods for their production and their use | |
| DE10014403A1 (en) | Process for the powder metallurgy production of metal bodies comprises mixing a metal compound powder such as oxide powder with a rheology-improving additive, removing the additive; and reducing the metal compound using a reducing gas | |
| AT507707B1 (en) | IRON CARBON MASTERALLOY | |
| US4693864A (en) | Powder metallurgy process for producing steel articles | |
| US3811878A (en) | Production of powder metallurgical parts by preform and forge process utilizing sucrose as a binder | |
| NO865144L (en) | POWDER METAL SURGICAL MANUFACTURED, EVEN AGAINST HARDENED ARTICLE OF COPPER-BASED ALLOY AND PROCEDURE FOR MANUFACTURING THE ARTICLE. | |
| AT406349B (en) | METHOD FOR PRODUCING A METAL POWDER WITH AN OXYGEN CONTENT LESS THAN 300 PPM, AND METHOD FOR PRODUCING MOLDED POWDER METALURGICAL METAL PRODUCTS FROM THIS METAL POWDER | |
| DE69615258T2 (en) | Pneumatic isostatic compression of sintered bodies | |
| US4255193A (en) | Method of manufacture of sintered pressed pieces of iron reinforced by iron oxides | |
| US4049429A (en) | Ferritic alloys of low flow stress for P/M forgings | |
| GB1577020A (en) | Manufacture of steel products from iron ore without passing through the liquid state | |
| US4569822A (en) | Powder metal process for preparing computer disk substrates | |
| EP0200691B1 (en) | Iron-based powder mixture for a sintered alloy | |
| KR910001326B1 (en) | Composition for enhancing the corrosion resistance of stainless steel powder moldings | |
| CS200331B1 (en) | Method of direct production of the sintered nonalloyed iron pressings and bands from the ferric oxide | |
| US6967001B2 (en) | Method for sintering a carbon steel part using a hydrocolloid binder as carbon source | |
| US2159604A (en) | Metallic article | |
| JP2608178B2 (en) | Iron powder for powder metallurgy | |
| RU2090309C1 (en) | Method for producing constructional powder steel | |
| US3203781A (en) | Method of producing dispersion-hardened metal alloys | |
| US4603028A (en) | Method of manufacturing sintered components | |
| US3120699A (en) | Method for producing sintered ferrous article | |
| JPH032335A (en) | Method for manufacturing titanium powder or titanium alloy powder sintered product |