SU1227330A1

SU1227330A1 - Экзотермическа смесь дл прибылей отливок из магнитных сплавов

Info

Publication number: SU1227330A1
Application number: SU843768643A
Authority: SU
Inventors: Владимир Григорьевич Власов; Валерий Федорович Стукалов; Игорь Васильевич Гаврилин; Иван Константинович Каллиопин; Анатолий Васильевич Ермилов; Владимир Федорович Брагин
Original assignee: Конструкторское бюро постоянных магнитов
Priority date: 1984-07-13
Filing date: 1984-07-13
Publication date: 1986-04-30

Description

1 I

И нобретенле относитс к литейному производству, а именно к составам порошкообразных экзотермических смесей дл прибылей отливок и слитков, наготавливаемых из магнитных сплавов.

Цель изобретени - увеличение выхода годного отливок за счет повьше- ПИЯ тепловой эффективности смеси.

Используемые дл приготовлени смеси отходы шлифовани посто нных магнитов представл ют собой смесь частиц магнитного сплава, окисленных с поверхности в большей или меньшей степени, окислов сплава, сошлифованных с поверхности магнитов и частиц абразивного материала. Содержание окислов кобальта, никел , же-- леза, меди, ниоби , титана и др. в отходах (в зависимости от состава сплава и методов его обработки) колеблетс в различных парти х в широких пределах. Концентраци активного кислорода, т.е. кислорода.способного окисл ть алюминий, в различных парти х отходов колеблетс от 2 до 23,5%. Большее количество партий (- 80%) содержит небольшое количество кислорода (менее 8,0%). Однако

5

to

2273302

ла, из которого производитс наплав- ление прибыли. Наплавл ем1.1й металл поступает из смеси в перегретом со- сто нии, капл ми проход через слой жидкого шлакс, где рафинируетс от вредных примесей. За счет наплавле- ни сплава из отходов первоначальный объем заливаемого металла в прибьшь может быть уменьшен и, следовательно , увеличен выход годного.

При использовании в составе смеси менее 54% отходов горение и процесс наплавлени прибыли происходит с недостаточной эффективностью. При содер- t5 жании в смеси более 70% отходов при горении образуютс тугоплавкие шлаки, не обеспечивающие качественного расслоени металла и шлака, что уменьшает выход годного.

Алюминиевьш порошок в составе экзотермической смеси предназначен дл восстановлени окислов и легировани сплава до требуемого химического состава . При взаимодействии алюмини с окислами, содержащими активный кислород , выдел етс тепло, расходующеес на обогрев металла в прибыли и на расплавление самой смеси. Не вступивший в реакцию алюминий переходит

20

25

около 20% всех отходов имеют концент- 30 в сплав и легирует до требуемого хи- рацию активного кислорода более 10 мас.%.

В предлагаемых составах экзотермических смесей дл обогрева и наплаз- лени прибылей иепольззпот только те отходы, которые содержат 8-23,5% активного кислорода. Такие отходы получают сортировкой из общей массы либо преднамеренным их окислением.

При использовании отходов,имеющих концентрацию активного кислорода 8,0 - 23,5% (23,5% максимальное содержание активного кислорода в отходах ) , активный кислород вступает в реакцию с алюминием со значительным тепловым эффектом, достаточным дл обогрева и наплавлени прибылей. Именно поэтому в составе смеси используют значительно большее, чем в известной смеси, количество алюмини . При содержании активного кислорода в отходах менее 8,0% выдел ющийс тепловой эффект недостаточен (менее 400 ккал/кг) дл эффективного

обогрева пребьшей. I

Металлоабразивные отходы выполн ют не только функцию окислени , но и функцию дешевого доступного материамического состава. При содержании алюмини в смеси менее 12% выдел емого тепла может быть достаточно, а выплавл ющийс сплав обеднен алюминием.

35 При содержании алюминиевого порошка в смеси более 17,5% значительна часть алюмини не вступает в реакцию с кислородом и переходит в сплав в количестве большем, чем это требует40 с дл соответстви химическому составу сплава.

Известь в Предлагаемой композиции выполн ет роль флюса.

При содержании флюса менее 17,5%

45 образуетс тугоплавкий шлак, имеющий высокую в зкость, что не обеспечивает своевременного расслоени металла и шлака. Это отрицательно вли ет на выход годного. При содержании извес- , ти более 25% тепловой эффект, развивающийс в смеси, существенно уменьшаетс , сокраща выход годного.

50

Титановый порошок, вводимьтй в 55 смесь, выполн ет функцию легирующего элемента. Эта добавка компенсирует неполное восстановление титана алюминием из окислов титана. При литье

5

to

273302

20

25

в сплав и легирует до требуемого хи-

ического состава. При содержании алюмини в смеси менее 12% выдел емого тепла может быть достаточно, а выплавл ющийс сплав обеднен алюминием.

При содержании алюминиевого порошка в смеси более 17,5% значительна часть алюмини не вступает в реакцию с кислородом и переходит в сплав в количестве большем, чем это требуетс дл соответстви химическому составу сплава.

При содержании флюса менее 17,5%

образуетс тугоплавкий шлак, имеющий высокую в зкость, что не обеспечивает своевременного расслоени металла и шлака. Это отрицательно вли ет на выход годного. При содержании извес- , ти более 25% тепловой эффект, развивающийс в смеси, существенно уменьшаетс , сокраща выход годного.

магнитных сплавов допускаютс небольшие присадки титана даже в том случае , когда титан не содержитс в основном составе как легирующий элемент , В этом случае титан вводитс как добавка, нейтрализующа вредное вли ние углерода, При содержании титанового порошка в смеси более 3,5% в сплав переходит титана больше, чем это требуетс по химическому составу . При содержании титанового порошка менее 0,5% не обеспечиваетс нейтрализаци вредного вли ни углерода , переход щего в сплав из отходов, что приводит к браку отливок и, следовательно , уменьшению выхода годного .

В таблице приведены составы предложенной композиции (3-7, 15 и 16) смесей, в которых содержание ингредиентов или активного кислорода в шлифовальных отходах выходит за предлагаемые пределы, и известной смеси (1 и 2), а также свой- ,ства и результаты испытаний указанных экзотермических смесей.

18

61 17 2,5 19,5

15

60 15

20

65 17 0,5

23,5 54 17,5 3,5

15

70 12 0,5

70 17,5 О

Испытани производили при изготовлении отливок из сгглава ЮНДК35Т5БА методом внепечиой направленной кристаллизации. Приготовленную смесь различных составов .загружали на поверхность расплавленного металла в прибыль, объем которой варьировалс в различных опытах. После охлаждени отливок и прибыли определ ли выход гадного взвешиванием , исследовали химический состав :прибыли и отливок (в подприбьшь- ной части) и определ ли количество брака отливок, которое пересчитывали на выход годного.

Тепловой эффект определ ли расчетом , а активность протекани реакции контролировали визуально по ин- тенсивности расплавлени смеси.

Как следует из таблицы, предлагаема экзотермическа смесь обеспечивает (по сравнению с известной) су- щественное повьшгение выхода годного отливок.

65,5580

61,0540

64,0600

60,0 610

53,0490

51,5500

Соответствует

Не соотг ветст ует

Редактор А.Ревин

Составитель В.Мальков

Техред В.Кадар Корректор М.Самборска

Заказ 2245/11 Тираж 757Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

Продолжение таблицы

Claims

ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРИБЫЛЕЙ ОТЛИВОК’ИЗ МАГНИТНЫХ СПЛАВОВ, включающая отходы шлифования магнитных сплавов, алюминиевый порошок, известь, отличающаяс я тем, что, с целью увеличения выхода годного отливок за счет повышения тепловой эффективности сме си, она дополнительно содержит титановый порошок, а в качестве упомя-_гнутых отходов содержит отходы шлифования магнитных сплавов, окисленные до содержания в них 8,0 -

23,5 мас.% активного кислорода, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Отходы шлифования магнитных сплавов, окисленные до содержания в них 8,0-23,5 мас.% активного кислорода Алюминиевый порошок

Титановый порошок

Известь

54-70

12,0-17,5

0,5-3,5

17,5-25,0

SULm,· 1227330 А