Шихта для получения спеченных изделий на основе железа

 

ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СПЕЧЕННЕОХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА, содержащая никель и кремний, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повы1шения жаростойкости и коэффициента т6р14ического расширения спечентлх изделий и интенсификации процесса спекания шихты, она дополнительно Содержит хром, бор.и углерод, причем кремний и железо содержится в виде железокремниевого сплава, являющегося отходом электротехнической стали, а никель, хром, бор и углерод - в виде порошка сплава никель - бор хром - углерод при соотношении порошка сплава и отходов электротехнической ртали

СОЮЗ COBETCHHX

И

РЕСПУБЛИК (191 ) (1 ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Ф 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

10-32

1, 5-7,5

0,4-2,3

0,2-1,6

О,О3-0,40 Я

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 34 809 34/22-02 (22) 21. 05. 82 (46) 15.03.84. Бюл. 9 10 (72) В.Г.Гопиенко, A.A.Нестеров, A.H.ÂàñHëüåâ, М.М.Подчекаев и Н.М. Абакумов (53) 669.15:669.018.4 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 291750, кл. В 22 F 1/00, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР

М 138798, кл. В 22 % 1/00, 1960. (54) (57) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА, содержащая никель и кремний, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повы шения жаростойкости и коэффициента термического расширения спеченных изделий и интенсификации процесса

3(50 С 22 Р 1/00; С 22 С 38/54//

С 22 С 33/02 спекания шихты, она дополнительно содержит хром, бор . и углерод, причем кремний и железо содержится в виде железокремниевого сплава, являющегося отходом электротехнической стали, а никель, хром, бор и углерод — в . виде порошка сплава никель — бор— хром — углерод при соотношении порошка сплава и отходов электротехнической стали (1:1} †(1:3) и при следующем соотношении компонентов шихты, мас.Ъ .

Никель

Хром

Кремний

Бор

Углерод

Железо

1079694, Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к леги- рованным спеченным материалам на основе железа, используемым для изготовления деталей, работающих в условиях термоциклических нагрузок, например, для калибровочных оправок в производстве магнитопроводов..

Известна шихта для получения спеченных иэделий на основе железа, содержащая легирующие компоненты." фосфор, кремний, титан, марганец, кремнии и феррофосфорсиликат 1

5 вес. Ъ j1)

Недостатком известной шихты является низкая жаростойкость получаемых спеченных иэделий, что не позволяет использовать ее при получении изделий, работающих в термоциклическом режиме.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является шихта.для получения спеченных изделий на основе железа j2) следующего состава,вес.Ф:

Никель 1

Кремний До 3

Желез о Остальное

Недостатками данной шихты являют. ся низкие жаростойкость и коэффициент термического расширения получае. мых спеченных изделий, а также низкая усадка заготовок из шихты при их спекании.

Низкая жаростойкость материала, полученного из известной шихты приводит к образованию окалины и недопустимому изменению геометрических размеров изделий, например калибровочных оправок.

Низкий коэффициент термического расширения материала не позволяет обеспечить желаемого рассогласования значений коэффициентов термического расширения калибровочной оправки (большее значение) и электротехнической стали (меньшее значение), что необходимо для улучшения уплОтнения витков магнитопроводов при их отжиге. Низкая усадка заготовок из известной шихты при их спекании требует высоких температур спекания (1300-С).

Цель изобретения - повышение жаростойкости и коэффициента термического расширения спеченных изделий и интенсификация процесса. спекания шихты.

Для достижения поставленной целй шихта для получения спеченных изде- лий на основе железа, содержащая ни- кель и кремний, дополнительно содержит хром, бор,.и углерод, причем крем. ний и железо содержится в виде железокремниевого сплава, являющегося отходом электротехнической стали,,а никель, хром, бор и углерод - в виде порошка сплава никель — бор хром - углерод при соотношении nopculка сплава и отходов электротехнической стали (1:1) — (1: 3 и при .ледующем соотношении компонентов шихты, мас,Ъ:

Йикель

10-32

Хром 1,5-7 5

Кремний 0,4-2, 3

Бор 0,2-1,6

Углерод 0,03-0,40

Желез о Остальное

Наличие в шихте порошка борсодержащего сплава никель — бор — хром— углерод (Пà — CP2) и железокремниевого сплава — отходов электротехни15 ческой стали обеспечивают жидкофазное спекание материала при 1100

1200 С, высокую жаростойкость при термоциклировании в окислительной среде и коэффициенте термического

2п расширения большим, чем у электротехнической стали магнитопроводов.

Кроме того, использование железокремниевого сплава, являющегося отходом от резки магнитопроводов, в

25 качестве одного из основных RoMno". нентов шихты, например, для изготовления калибровочных оправок создает возможность возврата отходов в основное производство магнитопроводов.

Предложенные составы шихты опробы. вают для изготовления калибровочных оправок методами механообработки из

Ст.3 и Ст.2.

Пример 1. Порошок железа марки ПЖ2МЗ (70В) смешивают с порошхопе сплава ПГ-СР2 (15Ц и отходами железокремнистого сплава Э-ЗЗО (15%) соотношение порошка сплава ПГ-СР2 и отходов 1:1.

Состав шихты, мас.%s

40 Никель 10

Хром 1,5

Кремний 0,4

Бор 0,2

Углерод 0.,03

45 Железо О ст аль ное

В качестве технологической смазки при прессовании используется стеарат цинка в количестве 13 от веса шихты.

Пример 2. Порошок железа марки ПЖ2ИС (55%} смешивают с порошком сплава ПГ-СР2 (15%) и отходами железокремнистого сплава электротех нической стали марки Э-330. (ЗОВ), соо-ношение порсвака сйлава ПГ-СР2 и отходов 1:2.

Состав шихты, мас.%:

Никель 11

Х ром 1,6

60 Кремний 1,2

Бор 0,3

Углерод 0,06

Железо Остальное

В качестве технологической смаз65 ки при прессовании используется сте

1079694 составляет около 500 тыс.руб. ки при прессовании используется сте- ты

Жаростойкост ь при 850ОС, мг/см (за 280 ч) Температура спекания, С

Усадка при спекании, ф

Пример

1150

0,36

14,28

14,92

15,83

18,19

132

1150

0,54

128

1150

0,60

101

1150

0,70

Известная шихта

1150

14,20

0,23

600 (за 96 ч) Составитель A.Ñoëoâåé

Редактор Т.Веселова Техред,С.Легеза Корректор Л. Пилипенко

Заказ 1262/26

Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 арат цинка в количестве 1% от веса шихты.

D p и м е р 3. Порошок железа

ПЖ2МЗ (10%) смешивают с порошком сплава ПГ-СР2 (20%) и отходами желеэокремнистого сплава электротехнической стали марки Э-330 (60%), . соотношение порошка сплава ПГ-СР2 и отходов 1:3.

Состав шихты, мас.Ъг

Никель 21.

Хром 4,5

Кремний 1,4

Бор 0,9

Углерод 0,2

Желез о Остальное

В качестве технологической смазки при прессовании используется стеарат цинка в количестве 1% от веса шихты.

Пример 4. Порошок железа марки ПЖ2МЗ (20%) смешивают с порош. ком сплава ПГ-СР2,(40%) н отходами железокремнистого сплава электротехнической стали марки Э-330 (40Ъ), соотношение порошка сплава ПГ-СР2 и отходов 1:1.

Состав шихты, мас.В:

Никель 32

XpQM 7,5

Кремний 2-3

Бор 1,6

Углерод 0,4

Железо Остальное

В качестве технологической смаэарат цинка в количестве 1% от веса шихты, Прессование шихты осуществляется в пресс-форме с усилием прессования

500-700 МПа. Отпрессованная оправка имеет увеличенные размеры 1,0-1,1%, т.е. на величину усадки при жидкофазном спекании.

Спекание оправок производится

10 в вакууме (или защитной среде— диссоциированном аммиаке),. Спеченные оправки имеют геометрические размеры в соответствии с требованиями чертежа, форму и чистоту поверх)5 ности Р 20. Дополнительной механической обработки оправок не требуется.

В таблице приведены значения жаростойкости и коэффициента термического расширения материалов, полученных из предложенной шихты в сравнении с материалом, полученным из известной шихты, и значения усадки заготовок при спекании, полученных из известной и предложенной шихт.

Как следует из приведенных в таблице данных, Предложенная шихта в сравнении с известной обеспечивает интенсификацию процесса спекания и новышение жаростойкости и коэффициента термического расширения спеченного материала.

Экономический эффект от максимального использования предложенной ших