SU829709A1 - Лигатура на основе молибдена - Google Patents

Description

(54) ЛИГАТУРА НА ОрНОВЕ МОЛИБДЕНА

Изобретение относитс  к порошков металлургии и может быть использова при производстве металлических брикетов , в частности металлургических лигатур дл  получени  жаропрочных сплавов, легированных молибденом. Известен-способ молибденовых шта биков из смеси, состо щей из порошк металлического молибдена, а также св зующих компонентов; глицерина и спирта, в соотношении 1:10-3:10 flj Недостаток указанной смеси - высока  температура спекани  (до . ) , что требует больших затрат энергии, водорода, воды и значительно удлин ет технологический цикл. Кроме того, в процессе спекани  смес загр зн етс  продуктами распада органических св зующих, в-частности га зовыми примес ми. Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  смесь Г2 , состо ща  из порошков молибдена, железа и меди, а также углеродсодержащего восстановител  при следующем соотношении компонентов , вес.%: Железо5 Медь Углерод1 МолибденОстальное Однако этот сплав изготавливаетс  по сложной схеме, включгиосцей двойное восстановление и смешивание вводных растворов. Состав содержит медь, котора   вл етс  вредной примесью при легировании специальных сплавов. Кроме того, недостатком указанной смеси  вл етс  высокое содержание газовых примесей, что недопустимо дл  всех известных специальных сплавов. В процессе усвоени  лигатуры металлическим расплавом имеют место значительные потери легирующего элемента за счет возгонки окислов молибдена . Цель изобретени  - .повышение и стабилизаци  механических свойств сплавов за счет снижени  вредных примесей в лигатуре, обусловленного снижением температуры к времени спекани , а также увеличени  скорости растворени  лигатуры при вводе в жидкий металл. Поставленна  цель достигаетс  тем, что шихта, содержаща  молибден и углерод, дополнительно содержит никель , алюминий и окись алюмини  при следующем соотношении компонентов, вес,%: Никель 0,005-0,9 Алюминий 0,005-0,1 Окись алюмини  0,005-0,1 Углерод Молибден Остальное Шихту готов т следующим образом. Легирующие компоненты в заданных соотношени х смешивают методом квар товани , ввод т в молибденовый поро шок и перемешивают в смесителе любо го типа в течение 1-2 ч. Из полученной смеси прессуют заг товки, которые затем спекают в ваку ных или водородных печах при 13501450 С .

Оптимальное содержгСние никел  в смеси находитс  в диапазоне 4-10%. Снижение содержани  никел  менее 4% приводит к резкому снижению прочности (3(-) брикетов, что отрицательно сказываетс  при их транспортировке и хранении. Увеличение содержани  никел  в смеси свыше 10%, хот  и приводит к дальнейшему увеличению прочностных характеристик, нецелесообраз но из-за снижени  содержани  основного легирующего компонента лигатуры - молибдена.

Кроме этого, содержание никел  в лигатурах менее 4% приводит к резкому снижению скорости растворени  лигтуры в расплаве.

Алюминий в сочетании с углеродом в предлагаемом количестве вводитс  в смесь с целью снижени  содержани  кислорода в брикете. Введение раскислителей алюмини  и углерода позвол ет получить легированные брикеты при низких температурах спекани  с содержанием кислорода и других газовых примесей, не превышаккцих их содержани  в штабиках молибдена, полученных высокотемпературным спеканием независимо от содержани  газов в исходном порошке.

При различных содержани х газов в исходном порфшке молибдена (кислорода 0,1-0,5, водорода 0,01; азота 0,01), добавка легирующих KOMnot Hтов позвол ет снизить содержание примесей (кислорода до 0,004-0,07, водорода до 0,001 и азота до 0,001) и получить конечный продукт с меньшим содержанием газовых примесей, чем в штабиках молибдена, полученного методом высокотемпературного спекани . При этом повышаетс  относительна  плотность брикетов до 90-94% а прочность на сжатие до 90 кг/мм.

Окись алюмини  вводитс  в брикет дл  улучшени  ошлаковани  примесей в расплаве жаропрочных сплавов при растворении брикетов.

Дл  получени  брикетов лнгатур готов т три смеси, составы которых представлены в табл. 2. Введение в состав смеси никел  позвол ет сократить технологический цикл (исключить предварительное спекание при 1000-1200с и снизить температуру спекани  дл  получени  компактного брикета на 300+700°С), а также значительно уменьшить расход электроэнергии и водорода на единицу продукции. Это св зано с тем, что никель активирует процесс спекани  за счет ускорени  диффузионных процессов . t В табл. 1 представлено содержание газовых примесей в брикетах лигатуры, имеющих различные составы, а также механические свойства брикетов. Таблица 1 Mo + 4% Ni + 0,005% С +0,005% AE+ + 0,005% A 0,4000 Mo + 10% Nt + 0,1% С + 0,9% де + + 0,1% ,10000 Mo -«- 7,0% Mi + 0,02% С + 0,4% At + + 0,1% AC,,7000 Предварительно изготавливаетс  смесь из легирующих элементов в указанных соотношени х методом квартовани . Затем легирующа  смесь вводитс  в молибденовый порошок и перемешиваетс  в смесителе любого типа в течеПараметры

1350±20°С . 1450±20°С 1400±20°С

Температура, с 1,52 1,5 Врем , ч После спекани  брикеты лигатуры охлаждаютс  в холодильнике в течение 1 ч, упаковываютс  и передаютс  потребителю. Полученные таким образом из смеси брикеты лигатур имеют высокие металлургические качества. Так, по сравнению со стандартными штабиками молибдена скорость растворени  в случае использовани  брикетов из предлагаемой смеси, например в расплавах на основе никел , в 5-6 раз выше. При изготовлении указанных лигату методами порошковой металлургии обес печиваетс  весьма равномерное распре деление никел  в с туктуре лигатуры

0,005 0,005 Остальное

Таблица 2

Составы

200

30,5 40,0 15,1

129,8 84,2 5 5 5 900 100 100 400 100 20 ние 1-2 ч. Полученна  смесь прессуетс  на мерные заготовки сечением мм и спекаетс  в водородной или вакуумной печи. Режимы спекани  представлены в табл. 3. Таблица 3 При вводе, брикета в расплав на никелевой основе, никелевые прослойки должны быстро растворитьс , а молибден мелкодисперснш«1 частичками - перейти в расплав и также быстро растворитьс  в жидком металле. Это позвол ет вести выплавку сплавов на нижнем пределе по молибдену, что обеспечивает значительную экономию (2-5%) дефицитного и дорогосто щего легирующего материала. Лигатура, составы которой указаны в табл. 1, была использована дл  выплавки жаропрочного сплава ЭИ-718. В табл. 4 приведены физико-механические свойства сплава. Таблица 4

0,1

з

0,10

Остальное

7

0,4

о

0,1

0,02

Остальное

Металлургические штабики молибдена (норма по ТУ 14-1-573-73) Из табл. 4 видно, что сплав, полученный с использованием предлагаемой лигату1ры, отличаетс  более высокими физико-механическими свойствами Это объ сн етс  гомогенностью состава сплава, снижением содержани  вредных газовых и Неметаллических включений и св зано с тем,что в процессе всплывани  макрочастиц глинозема во вр м  расплавлени  брикета происходит соосаждение окридов и нитридов на них с последующим удалением в шлаковую фазу.

Claims (2)

1.ТУ 48-19-102-74.

2.Патент США № 3418103, кл. 75-176, 1964. щ а   с   тем, что, с целью ускорени  ее растворени , стабилизации механических свойств сплавов и повышени  их галогенности, она дополнительно содержит никель, гшюминий и окись алюмини  при следующем соотношении компонентов, вес.%: 4-10 Никель 0,005-0,9 Алюминий 0,005-0,1 Окись алюмини  0,005-0,1 углерод Остальное Молибден