RU2301721C1 - Способ получения легированной карбидостали - Google Patents

Способ получения легированной карбидостали Download PDF

Info

Publication number
RU2301721C1
RU2301721C1 RU2005139086/02A RU2005139086A RU2301721C1 RU 2301721 C1 RU2301721 C1 RU 2301721C1 RU 2005139086/02 A RU2005139086/02 A RU 2005139086/02A RU 2005139086 A RU2005139086 A RU 2005139086A RU 2301721 C1 RU2301721 C1 RU 2301721C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
amount
carbide
alloyed
mass
carbide steel
Prior art date
Application number
RU2005139086/02A
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей Трофимович Евтушенко (RU)
Алексей Трофимович Евтушенко
Станислав Семенович Торбунов (RU)
Станислав Семенович Торбунов
Суреш Пазарэ (RU)
Суреш Пазарэ
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority to RU2005139086/02A priority Critical patent/RU2301721C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2301721C1 publication Critical patent/RU2301721C1/ru

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению карбидосталей. Смешивают шихту, содержащую термитную смесь из 78-82 мас.% порошка железной окалины и 18-22 мас.% порошка алюминия. При смешивании дополнительно вводят легированный чугун в количестве 24-26 мас.% термитной смеси и карбид титана в количестве 18-20 мас.% термитной смеси. Плавление проводят самораспространяющимся высокотемпературным синтезом под слоем кислого флюса толщиной 8-10 мм. Полученная карбидосталь обладает высокой твердостью и однородностью структуры.

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения карбидосталей.
Известен способ получения сплава железа из отходов производства, включающий смешивание железной окалины в количестве 74-76 мас.%, железосодержащего порошка в количестве 10-15 мас.% и алюминиевого порошка в количестве 15-20 мас.% с получением термитной смеси, загрузку этих компонентов в печь и плавление сплава железа самораспространяющимся высокотемпературным синтезом (СВС) (патент RU 2192478, МПК7 С21В 15/00, В22F 3/23).
Недостатками этого способа получения сплава железа из отходов производства являются низкая твердость, до 10 HRC, получаемого сплава, не позволяющая широко его использовать; неоднородность структуры получаемого сплава из-за неравномерного режима реакции горения; низкий выход годной продукции из-за больших выбросов пламени и расплава при осуществлении реакции СВС.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению (прототипом) является способ получения легированного сплава железа из отходов производства, включающий смешивание порошков оксида железа в количестве 74-76 мас.% и алюминия в количестве 24-26 мас.% с получением термитной смеси, а также карбида титана в количестве 15-20% массы термитной смеси, загрузку и плавление легированного сплава железа СВС. В качестве порошка оксида железа используют железную окалину (патент RU 2262415, МПК7 B22F 3/23, С22С 33/02, 38/00).
Основными недостатками описанного способа являются низкая для изготовления высококачественного металлообрабатывающего инструмента твердость получаемого сплава (до 55 HRC), неоднородность этого сплава из-за неравномерности протекания реакции СВС и низкий выход годной продукции из-за разбрызгивания расплава выходящими газами при бурно проходящей реакции СВС.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения твердости, обеспечение однородности получаемой карбидостали, а также увеличение выхода годной продукции, используемой в качестве материала для производства металлообрабатывающего инструмента с требуемыми характеристиками.
Для достижения этого технического результата в способе получения легированной карбидостали, включающем смешивание порошков оксида железа в количестве 74-76 мас.% и алюминия в количестве 24-26 мас.% с получением термитной смеси и карбида титана в количестве 10-15 мас.% термитной смеси, загрузку и плавление легированной карбидостали самораспространяющимся высокотемпературным синтезом, при смешивании вводят легированный чугун в количестве 10-15 мас.% термитной смеси, а плавление легированной карбидостали самораспространяющимся высокотемпературным синтезом проводят под слоем кислого флюса толщиной 8-10 мм.
Получение легированной карбидостали с заданным составом и необходимыми свойствами обусловлено образованием в реакционной зоне при плавлении по заявленному способу сплава ферротитана и карбидных соединений с твердостью до 63 HRC, который используют для изготовления металлообрабатывающего инструмента.
Повышение твердости и обеспечение однородности легированной карбидостали происходит за счет введения легированного чугуна, который дополнительно образует карбидные соединения и увеличивает их смачиваемость и диффузионные свойства при плавлении карбидостали СВС.
Выход годной продукции увеличивается благодаря покрытию шихты слоем кислого флюса, который препятствует бурному протеканию реакции СВС и разбрызгиванию расплава выходящими газами.
Количество легированного чугуна, равное 10-15 мас.% термитной смеси, является оптимальным, так как при содержании легированного чугуна менее 10 мас.% термитной смеси карбидосталь не достигает требуемой твердости, а при содержании легированного чугуна более 15 мас.% термитной смеси реакция СВС происходит медленно и неравномерно, и сплав получается пористым и неоднородным.
Толщина слоя кислого флюса, равная 8-10 мм, является оптимальной, так как обеспечивает ровное протекание СВС. При толщине слоя менее 8 мм газы с каплями расплава вырываются подобно гейзеру, а при более 10 мм - СВС не возникает из-за недостатка кислорода.
Способ получения легированной карбидостали осуществляется следующим образом. Производят дозирование и смешивание в смесителе порошка оксида железа, в качестве которого используют железную окалину - отходы кузнечного производства, и порошка алюминия с получением термитной смеси. Железную окалину используют в количестве 74-76 мас.%, а алюминиевый порошок - в количестве 24-26 мас.% термитной смеси. При смешивании вводят карбид титана в количестве 10-15% массы термитной смеси и легированный чугун в количестве 10-15% массы термитной смеси для получения требуемых свойств легированной карбидостали. Затем полученную смесь загружают в форму с небольшим уплотнением и покрывают слоем кислого флюса толщиной 8-10 мм. Инициируют начало реакции и плавление легированного сплава карбидостали в режиме СВС. Образующаяся в реакционной зоне легированная карбидосталь скапливается на дне формы, а другие примеси переходят в шлак.
Пример конкретного выполнения способа получения легированной карбидостали.
Для экспериментальной проверки предлагаемого технического решения использовали молотую железную окалину - отходы кузнечного производства, и молотый легированный чугун, отходы литейного производства, дисперсность которых задавали проходом через сито 0,16 мм, порошок алюминия АСД-1 и порошок карбида титана с фракцией 0,063 мм.
Порошки дозировались в заданном соотношении на аналитических весах с точностью до 0,001 г, механически смешивались всухую в атмосфере воздуха в смесителе типа «пьяная бочка» партиями по 200 г в течение 4 часов. Полученные образцы шихты загружали в кварцевые формы, покрывали сверху равномерным слоем кислого флюса АНФ-6, состоящего из 70 мас.% CaF2 и 30 мас.% Al2О3, и инициировали реакцию СВС с помощью кратковременного теплового импульса. Под действием тепла химической реакции, необходимого для плавления образцов шихты из смеси железной окалины, порошков алюминия, карбида титана и легированного чугуна происходило плавление легированного сплава в режиме СВС.
Реакция СВС проходила интенсивно, но без выбросов пламени и расплава, с ярким свечением фронта горения сквозь стенки формы, с достаточной температурой и количеством теплоты для полного плавления шихты до образования легированной карбидостали в виде плотного металлического слитка с твердостью до 63 HRC. Не вошедшие в слиток вещества переходили в шлак. Выход годной продукции составил более 60%. Легированную карбидосталь, изготовленную по заявленной технологии, можно использовать без дополнительной термообработки в качестве напайки для повышения стойкости штампового или режущего инструмента.
Таким образом, использование предлагаемого способа получения легированной карбидостали обеспечивает высокие твердость и однородность, необходимые для изготовления высококачественного инструмента, улучшает экологическую обстановку и увеличивает выход годной продукции за счет плавления карбидостали СВС под слоем флюса, снижает стоимость годной продукции вследствие использования отходов производства и отсутствия разбрызгивания расплава под слоем кислого флюса.

Claims (1)

  1. Способ получения легированной карбидостали, включающий смешивание порошков оксида железа в количестве 74-76 мас.% и алюминия в количестве 24-26 мас.% с получением термитной смеси и карбида титана в количестве 10-15 мас.% термитной смеси, загрузку и плавление самораспространяющимся высокотемпературным синтезом, отличающийся тем, что при смешивании вводят легированный чугун в количестве 10-15 мас.% термитной смеси, а плавление проводят под слоем кислого флюса толщиной 8-10 мм.
RU2005139086/02A 2005-12-14 2005-12-14 Способ получения легированной карбидостали RU2301721C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005139086/02A RU2301721C1 (ru) 2005-12-14 2005-12-14 Способ получения легированной карбидостали

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005139086/02A RU2301721C1 (ru) 2005-12-14 2005-12-14 Способ получения легированной карбидостали

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2301721C1 true RU2301721C1 (ru) 2007-06-27

Family

ID=38315476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005139086/02A RU2301721C1 (ru) 2005-12-14 2005-12-14 Способ получения легированной карбидостали

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2301721C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756600C1 (ru) * 2020-11-25 2021-10-04 Общество с ограниченной ответственностью "Вириал" (ООО "Вириал") Заготовка твердосплавной пластины из порошковой карбидостали и способ ее термообработки

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756600C1 (ru) * 2020-11-25 2021-10-04 Общество с ограниченной ответственностью "Вириал" (ООО "Вириал") Заготовка твердосплавной пластины из порошковой карбидостали и способ ее термообработки

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1062769A (zh) 制造金属基复合材料的方法和装置
RU2448178C2 (ru) Способ получения литейного композиционного сплава алюминий-карбид титана
SU928831A1 (ru) Сплав дл легировани стали
RU2301721C1 (ru) Способ получения легированной карбидостали
CN1206374C (zh) 含有铁和元素周期表的第5或6族的至少一种其它元素的用作合金剂的多孔性烧结块
RU2341578C2 (ru) Способ получения азотсодержащего сплава для легирования стали и азотсодержащий сплав для легирования стали
RU2555321C2 (ru) Способ получения литого алюмоматричного композиционного сплава
RU2262415C1 (ru) Способ получения легированного сплава железа из отходов производства
RU2366722C2 (ru) Способ получения стали и устройство для его реализации
RU2277456C1 (ru) Способ получения легированного сплава железа из отходов производства
RU2244614C1 (ru) Шихта для термитной наплавки
RU2331691C2 (ru) Способ получения азотированных ферросплавов и лигатур
SU1779681A1 (en) Charge for producing porous permeable material
RU2691431C1 (ru) Способ бороалитирования стальной поверхности
Popov et al. Structure formation on constructional aluminothermic cast elements under conditions of changing process parameters
RU2636212C1 (ru) Способ получения титановой лигатуры для алюминиевых сплавов
RU2404023C1 (ru) Способ получения легированного сплава железа из отходов производства
RU2355803C2 (ru) Лигатура для модифицирования высокопрочных чугунов, способ ее получения и использования
RU2348719C2 (ru) Способ получения композиционного материала алюминий-карбид кремния (ai-sic)
RU2419654C1 (ru) Способ получения легированного сплава железа из отходов производства
RU2404022C1 (ru) Способ получения легированного сплава железа из отходов производства
RU2419655C1 (ru) Способ получения легированного сплава железа из отходов производства
RU2154550C1 (ru) Шихта для получения пористого проницаемого материала
RU2599464C2 (ru) Шихта и способ алюминотермического получения сплава на основе хрома с ее использованием
RU2784305C1 (ru) Способ легирования тонкостенных чугунных отливок

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091215