SU1616780A1

SU1616780A1 - Шихта дл получени магнитно-абразивного материала

Info

Publication number: SU1616780A1
Application number: SU894646352A
Authority: SU
Inventors: Андрей Андреевич Колесников; Татьяна Алексеевна Азарова; Геннадий Владимирович Борисенок; Леонид Иванович Бондаренко; Татьяна Викторовна Груцо
Original assignee: Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии
Priority date: 1989-02-03
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1990-12-30

Abstract

Изобретение относитс к составам шихты дл получени магнитно-абразивных материалов (МАМ) методом самораспростран ющегос высокотемпературного синтеза и может быть использовано при их производстве. Целью изобретени вл етс улучшение физико-механических свойств материала при снижении его себестоимости. Предложенный материал содержит, мас.%: (14-26) TI

(3,5-6,5) C

(16,0-19,5) AL

остальное - магнетит. Замена железа магнетитом приводит к удешевлению материала. Получены порошки МАМ, обладающие намагниченностью М^.10⁵=(7,8-8,3) А/м и режущей способностью Q=(9,7-10,2) мг/см^2.мин. 1 табл.

Description

Изобретение относитс к порошковой металлургии, в частности к составам шихты дл получени магнитно-абразивных материалов методом самораспростран ющегос высокотемпературного синтеза (СВС), и может быть использовано в производстве магнитно-абразивных материалов (МАМ).

Цель изобретени - улучшение физико- механических свойств материала при снижении его стоимости.

Шихта дл получени магнитно-абразивного материала, содержаща титан., углерод и железосодержащее вещество, дополнительно содержит алюминий, а в качестве железосодержащего вещества содержит магнетит при следующем соотношений-компонентов , мас.%;

Титан14,0-26,0

Углерод3,5-6,5

Алюминий16,0-19,5

МагнетитОстальное

Шихта готовитс путем смешени порошковых компонентов в смесителе типа пь на бочка, после чего помещаетс в реактор. Инициирование реакции горени осуществл етс с помощью вольфрамовой спирали. Дальнейшее взаимодействие компонентов происходит в самоподдерживающемс режиме за счет присутстви в смеси химических источников энергии.

Наличие в шихте порошков титана и углерода приводит к образованию карбида титана (абразивного компонента магнитно-абразивного материала) и выделению тепла, способствующего полному восстановлению железа алюминием из железосодержащего вещества (магнетита).

Os

О XJ

00

о

Синтез композиционного материала из предлагаемой шихты протекает по реакции

ЗРезО 1 + 8А1 + Т1 + С + 4А120з + Т1С, согласно которой с ростом содержани железа в МАМ увеличиваетс количество оки- см алюмини , Данна закономерность вл етс определ ющей при структуроюб- разовании композиционного МАМ,

По данным металлографических и рент- генофазовых исследований предлагаема шихта в процессе синтеза позвол ет получать материал, представл ющий собой расположенные в матрице из окиси алнэми- ни частицы железа, плакированные зернами карбида титана. В процессе из- мельчени разрушение композита происходит чаще всего по окиси алюмини , реже - по границе раздела карбид титана - окись алюмини и не происходит по наиболее в зкому железному компоненту,

Таким образом, получаетс магнитно- абразивный порошок, отличающийс на- иболее предпочтительной структурой (ферромагнитное дро, полностью покрытое абразивным материалом), Кроме того, отсутствие в процессе горени контакта между железной фазой.и обрабатываемой поверхностью позвол ет полировать химически активные материалы.

В случае отклонени содержани алю- нини от за вл емых пределов при избытке алюмини происходит образование интер- металлидов системы титэн - алюминий, снижающих магнитные свойства материала . Образовавшийс при этом избыток уг- лерода приводит к нежелательному по влению в железной фазе цементита и свободно выдел ющего графита, который приводит к шаржированию обрабатываемой поверхности. Кроме того, при не- достатке алюмини часть магнетита восстанавливаетс углеродом, образующийс в данном материале нестехиометри- ческий карбид титана обладает низкой микротвердостью, что значительно снижает режущие свойства МАМ,

Изменение состава и.1ихты в сторону увеличени содержани титана и углерода (при посто нстве их соотношени ) приводит к по влению зерен карбида титана и круп- ных включений окиси алюмини внутри частиц. Подобна структ /ра частиц обуславливает низкие магнитные свойства и режущую способность МАМ. Уменьшени содержани титана и углерода ниже предла- гаемого приводит к нарушению сплошности плакирующего сло из-за ма,пого содержани карбида титана, В данном случае при измельчении материала разрушение идет по.по вившейс границе раздела ферромагнитное дро - окись алюмини из-за низкой прочности сцеплени между ними, так как в процессе синтеза отсутствует смачивание окиси алюмини железом. Материал отличаетс высокими магнитными свойствами, однако его режуща способность неудовлетворительна из-за малого содержани наиболее твердого компонента - карбида титана,

Дл приготовлени шихты использовали порошок титановый марки ПТМ СТУ 14-t- 3086-80); сажу ламповую марки ПШ 15ТС (ТУ 38-15. 31-73); концентрат железорудный Оленегорского горнообогатительного комбината (ТУ 14-9-208-81) - источник магнетита; порошок алюмини марки АСД-1 (ТУ 48-21-113-81),

Порошки титана, сажи, алюмини (в состо нии поставки) и железорудного концентрата (фракци 100 мкм) смешивали в смесителе типа пь на бочка в течение 1 б ч. Полученную шихту загружали в реактор дл проведени синтеза, который инициировали с помощью вольфрамовой спирали. Полученный спек дробили в щековой дробилке . Дл проведени эксплуатационных испытаний использовали фракцию (-315 + + 100) мкм.

Дл сравнени ггриготавливали шихту известного состава, использу указанные порошки титана и сажи, а в качестве железосодержащего вещества - порошок железа марки ПЖЧ-2 (ТУ 14-127-90-77) в состо нии , Услови -Смешивани шихты и дроблени материала аналогичны.

Режущую способность порошков МАМ (q, мг/см мин) оценивали по величине массового съема материала образца из стали ШХ15 (НРС 58-62) с единицы его поверхности в единицу времени, а магнитные свойства - по величине намагниченности насыщени (М, А/м).

Составы шихты, результаты экспериментов по оценке абразивной способности МАМ. их магнитных свойств и металлографических исследований приведены в таблице .

Как следует из результатов, приведенных в таблице, оптимальными свойствами обладают порошки МАМ, получанные из шихты предлагаемого состава (примеры 2- 4), дл которых режуща способность повышаетс с 7,0 мг/см мин дл известного способа (пример 1) до 9,7-10,2 мг/см -мин, а намагниченность М - соответственно с 5,4 10 до (7,8-8,3) 10 А/м (примеры ).

При этом стоимость МАМ, полученного из предлагаемой шихты, значительно снижаетс за счет использовани вместо

железного порошка более дешевого железорудного концентрата.

Claims

Предлагаемое изобретение позвол е повысить зффективность производства маг-- нитно-абразивных материалов. Формула изобретени Шихта дл получени магнитно-абразивного материала, содержаща титан, углерод и железосодержащий компонент, о т- личающа с тем, что, с цел tra улучшени

физико-механических свойств материала при снижении его стоимости, она дополнительно содержит алюминий, а в качестве железосодержащего вещества содержит магнетит при следующем соотношении компонентов , мас.%:

Титан14,0-26,0

Углерод3,5-6,5

Алюминий16,0-19,5

МагнетитОстальное