Способ получения магнитно-абразивного порошка

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОГО ПОРОШКА, включающий .борирование магнитной составляющей исходной шихты при термообработке с последующим магнитным разделением, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных и магнитных характеристик порошка и снижения его себестоимости, в качестве магнитной составляющей исходной шихты используют измельченную стружку стали, легированной горофильньши элементами , а борирование проводят карбидом бора. 2. Способ по. п. I, отличающийся тем, что с целью предотвращения окисления порошка , перед борированием исходную шихту герметизируют слоями порошка карбида кремния и гранулированного стекла.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4QQ В 22 F 9/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВНЬ.11 „ (21) 3541782/22-02 (22) 21.01.83 (46) 07.02.85. Бюл. № 5 (72) Н. А. Басуев и А. Б. Кочкарев (53) 621.762.224 (088.8) (56) 1. «Порошковая металлургия». 1982, № 3, с. 98-101.

2. Авторское свидетельство СССР № 677813, кл. В 22 F 1/00, 1977. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОГО ПОРОШКА, включающий борирование магнитной составляющей исходной шихты при термообработке с последующим магнитным разделением, от1000

0 7 2,7 4 7 б 7 8 бРЕМЯ,Час

800

О 700

<< жю

400

Ъ ЛЮ

100,Л0 1138249 A личающийся тем, что, с целью повышения прочностных и магнитных характеристик порошка и снижения его себестоимости, в качестве магнитной составляющей исходной шихты используют измельченную стружку стали, легированной горофильными элементами, а борирование проводят карбидом бора.

2. Способ по. п. 1, отличающийся тем, что с целью предотвращения окисления порошка, перед борированием исходную шихту гер метизируют слоями порошка карбида кремния и гранулированного стекла.

1138249

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к способам получения магнитно-абразивных порошков и может быть использовано в металлообрабатывающей промышленности.

Известен способ получения магнитно-абразивного порошка, включающий смешивание абразивных и ферромагнитных порошков прессование, спекание, размол и измельчение (1)

Однако данный способ не позволяет получать порошки высокого качества.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ, включающий смешивание компонентов, термообработку в среде нейтрального или восстановительного газа и последующее магнитное разделение.

При этом, в качестве исходных компонентов используют порошок интерметаллидного соединения Fe — Ti, бор аморфный, образующий тугоплавкие соединения с титаном и окись алюминия. В результате химико-термической обработки при 1150 С в течение 1 ч образук>тся тугоплавкие включения боридов титана (21.

Недостатками известного способа являются пониженные прочностные и магнитные свойства полученных порошков, а также их высокая себестоимость.

Целью изобретения является повышение прочностных и магнитных характеристик ма>нитно-абразивного порошка, снижение его себестоимости, а также предотвращение окисления порошка:

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения магнитно-абразивного порошка, включающему борирование магнитной составляющей исходной шихты при термообраоотке с последующим магнитным разделением, в качестве магнитной составляющей исходной шихты используют измельченную стружку стали, легированной горофильными элементами, а борирование проводят карбидом бора.

Кроме того, перед борированием исходную шихту герметизируют слоями карбида кремния и гранулированного стекла.

Горофильные элементы, являющиеся боридообразующими, обладают способностью создавать при их малом содержании в стали повышенную концентрацию в виде пленочных выделений по границам аустенитного зерна. Присутствие горофильных элементов на границах зерен облегчает образование и рост новой фазы. Вследствие того, что при температуре химико-термической обработки зерно-граничный фактор диффцзии превалирует над диффузией в зерне, диффузионный рост новой фазы на границах зерен идет быстрее, чем в теле зерна. Это приводит в образованию боридных фаз легирующих горофильных элементов, равномерно распределенных по всему объему гранул порошка.

10 !

К ряду горофильных легирующ. х элементов относятся Gr, V, МО, W, Nb, Ti.

На чертеже изображен график режима химико-термической обработки, где 1 зона — садка в печь с t 500 С; 11 зона— нагрев с печью; Ill зона —; IV зона — охлаждение с печью.

Пример. Рассматрива ют сталь 40х5МФС.

В смесь, состоящую из 87 вес. /о измельченной стружки стали 4бх5МФС, 13 вес. /<> карбида бора, добавляют 30 вес. /о окиси кремния. После тщательного перемешивания полученную смесь помещают в ме> .аллический контейнер и герметизируют слоем карбида кремния толщиной 10 мм и слоем гранулированного стекла толщиной 10 мм и подвергают хим ико-термической обработке.

Химический состав стали 40х5МФС следующий: С 0,32 — 0,40; Мп О,! 5 — 0,40;

Si 0,8 — 1,20; Сг 4,5 — 4,5; V 0,3 — 0,5; Мо

l,2 — 1,5, а температура критических точек равна, С: Ас> 840; Асз 840„Ar 810; Ar> 735;

Мн 300; Мк 110.

Контейнер помец;ают в печь при 500 С (зона 1) и вместе с печью нагревают (зона

II) до температуры химикотсрмической обработки 950 С. Выдерживают в течение 2 ч (зона III) и охлаждают (зонa IV) до комнатной температуры. В результате, по границам частиц порошка образуется равномерно распределенные боридные фазы горофильных элементов размерами 20-40 мкм. с микротвердостью 1800 — 2200 кгс/мм . Микротвердость стальной матрицы 250 кгс/мм

Предлагаемый способ не требует печей со специальн ч атмосферой, поскольку контейнер герметизирован, песочным и плавким затворами. Кроме того, при 400 С в результате взаимодействия карбида бора со средой создается защитная среда, препятствующая окислению частиц порошка.

Полученные магнитно-абразивные порошки подвергают испытанию на прочность и остаточную магнитную индукцию.

Испытания показывают, что порошки, полученные по известному способу, имеют прочность О,б — 0,7 кгс и остаточную магнитную индукцию 0,9 — 1,0 Т, а порошки, полученные по предлагаемому способу, — прочность 2,11 — 2,57 кгс и остаточную магнитную индукцию 1,1 — 1,2 Т, что в 2-4 раза выше свойств известных.

Снижение себестоимости магнитно-абразивного порошка, полученного предлагаемым способом, достигается путем использования отходов производства — стальной ферромагнитной стружки.

В таблице приведены цены исходных материалов, и одного килограмма используемых по известному и предлагаемому способам..

Себестоимость предлагаемого магнитноабразивного порошка более чем на порядок ниже известного. Ъ

1138249

Интерметаллид"""

Fe — Ti

18 0,884 15,91

16 0,116 1,86

Бор аморфный

Стружка "

Карбид бора

0,021 0,87

68 013

0,02

0,88 и Стоимость 1 кг материала 17,77 руб, Составитель Г. Портнова

Редактор О. Черниченко Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 10597/10 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного коыитета СССР по делан изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4