Способ получения порошка из шламовых отходов сталей

 

А1 союз совктсних

СОЦИАЛИСтИЧЯСНИХ

Респу Блин (19) (11) (51)5 В 22 F 9 04

ОПИСАНИЕ ИЯОБРЕ1ЕНИ

К Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 30,02,93, Бюл, y 4 (21) 3644257/02 (22) 02,08.83 (71) Институт оптики атмосферы

СО AH СССР и Пятый государственный подшипниковый завод (72) В.М.Кузьмиченко, В.Н.Карпов, И,И.Кочепасов, 10.А.Романов, N.0.Гальвас, Ю.Л.Гражуль, И.В.Споран и В.П.Коваль (56) Авторское свидетельство СССР

Р 197644, кл. В 22 Г 1/00, 1966.

Авторское свидетельство СССР

Ф 833375, кл. В 22 F 9/04, 1979. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА

ИЗ ШЛАМОВ1>1Х ОГХОДОВ СТАЛЕЙ, включающий механическое отделение смазочноохлаждающей жидкости, термообработку шихты в атмосфере восстановительного газа, просев и сепараци1о, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества порошка, термообработку шихты проводят в атмосфере недиссоциированного аммиака при 500600 С в течение 20-40 мин, а после сепарации порошок отжигают в восстановительной атмосфере при 600-750 С.

Ф 127

Изобретение относится к области

O порошковой металлургии, в частности к способам получения металлических порошков иэ шлама, образующегося после шлифовальных операций.

Целью изобретения является повышение качества порошка.

Способ осуществляют следующим образом.

На первом этапе проводят механическое отделение смазочно"охлаждающей жидкости от шлама, на втором этапе проводят термообработку шихты в атмосфере недиссоциированного аммиака при

500-600 С в течение 20-40 мин, Прн этом происходит охрупчйвание металлической фракции. Шихта, подвергнутая указанному охрупчивающему отжигу,. свободно просеивается на вибросите. с размером ячейки 50 мкм и более беэ предварительного измельчения. Такой отжиг исключает образование спеков

° ввиду низкой температуры.

Устранение операции механического измельчения исключает образование пылевидной фрэкции абразива. Просев на вибросите приводит к разрушению стружечной формы подверженных охрупчиванию металлических частиц шлама.

При последующей магнитной сепарации обеспечивается качественное отделение абразивных частиц от металличес" кой фракции шламовых отходов.

После магнитной сепарации. порошок бтжигают в восстановительной атмосфере при 600-750 С.

Пример 1. Шлам ШХ15СГ освобождают от смазочно"охлаждающей жидкости механическим способом (центрифугированием), отжигают в атмосфере аммиака, просеивают на вибросите. с размером ячейки 50 мкм и подвергают двукратной электромагнитной сепарации.

Температура отжига 500 C время отжига 40 мин.

Химический состав полученного порошка приведен в табл, Пример 2. Температура отжнга

600 С, время отжига 20 мин, Химический состав полученного порошка приведен в табл. 2.

Пример 3, Температура отжига

550 С, время отжига 30 мин, Химический состав полученного порошка приведен в табл. 3.

Выбор укаэанного температурного интервала (500-600 С) обусловлен следующими обстоятельствами:

7492 2 термообработка при T<500 С не приводит к охрупчиванию металлической фракции, о чем свидетельствуют результаты просеинания полученной шихты на сите с размером ячейки 50-200 мкм, термообработка,при Т>600 С приводит к структурному отжигу материала металлической фракции и существенному изменению магнитных характерис10 тик, вызывающих в свою очередь повышение доли немагнитной фракции, отделяемой при сепарации.

В табл. 4-6 приведены параметры предлагаемого способа, 15 Влияние температуры охрупчивающего атжига шлама на магнитную сепарацию и просеиваемость полученного порошка стали ШХ15 (t, =30 мин).

Выбранный интервал времени (2020 40 мин) обусловлен следующими обстоятельствами: отжиг при t 70 мин приводит к очень плохому качеству просеивания шихты, отжиги при )40 мин ведут к излишнему азотированию, к повышению процентного содержания немагнитной фракции при сепарации.

Влияние времени охрупчивающего отжига шлама на магнитную фракцию и просеиваемость полученного порошка

ЗО стали ШХ15 (Т, =650 С).

Как видно из табл. 5, при t

=50 мин количество выделенной в ре-зультате магнитной сепарации немагнитной фракции (11-15Е) превышает количество абразива в шламе (8-103).

Влияние восстановительных отжигов в атмосфере водорода на прессуемость порошков и содержание примесей (И,О ) т (время отжига 1,5 ч). щ Таким обраэом, предложенный способ позволяет повысить качество порошка, поскольку: — после охрупчивающего отжига легко разрушается спиралевидная структура частиц металлической фракции шлифовального шлама, что способствует освобождению абразивных частиц при последующей сепарации. Так как иэмельчение охрупченных металлических частиц происходит в процессе просева без ударного воздействия (нет иэмельчающих тел), исключено образование субмикронных пылевидных частиц абразива, снижающих качество полученнного порошка (повышается износ пресс форм, снижаются. механические свойст " ва спеченных изделий);

- предварительное охрупчивание шихты отжигом в атмосфере недиссоции1277492

Таблица 3

Содераание компонентов, Х

Cr Mn Si

Порошок

0,02 0,027

Яз шлама . стали

ВХ15СГ 1,0» ..1,3 0,9- 0,72 0,02 . 0,02 0,47 1,23

1,1 1,05

Таблица4

» ° » а ВЧ

L а .Остаток на сите 200 мкм Количество. выделенной непосле цросеивания, Х магнитной фракции, Х

Ф

Фф»

Ю»Ю В«аю»»»»»»» »»»»t» В

Температура отаига, С

«а ° «Ф

450

Просенванив нв поддается

500

6-8

6-8

7-8

600

27-35

650t

27-35 ю а Фа«

Ю ю»ю

Ф

Таблица5

° » ° с ю»аю Фю Фа»ФВФ Ф»»ю

Ф ° ю ю»а ФФ

Количество выделенной немагнитной фракции, Х

Время отжига, мин

Остаток на сите 200 мкм после просеивания, Х а ююююа««\ююю»»»ю»» а«а юю«В

° ю «В

Ю » Ф»»»

»»»»Ю а ° Ф а« ю «а«В Фю»ФВ юа»ю » юю °

ЮЮ»Ю»

ЮЮЮ Ю

Неудовлетворительное просеивание

Не сепаряровался, так как не цоддавался просеиванив

20

6-8

7»9

11-15

50 Ю»Ю«ЮЮЮЮЮ Юю»Ю

Ю«аю ю»»» а»«аю»юаа»а»»» Юа»»»»ю Из стали

ШХ15СГ

;(стандарт) Oi95 1у3 Оу9»

1 1 165 12

0,40,95, 3, . 1277492 4 рованного аммиака позволяет обеспе-, шается выход годного порошка по сравЮ чить структуру частиц .металлической нению с электромагнитной сепарацией фракции после процесса просенвания, равноосных частиц, получающихся раэнаиболее оптималЬную для. последую- молом спека после высокотемпературщей электромагнитной сепарации Сорт g ных отжигов по способу-прототипу; ношение поперечных размеров частицдиполей к продольным размерам (1:5- - проведение последующего восста-

1:10) обеспечивает эффективное разде- новительного отжига улучшает прессуеление магнитной (металлической) и не- мость порошка и снижает содержание магнитной (абразивной) фракций, повы- 10 кислорода.

Таблица

Содержание компонентов, X ф

С Сг Mn Si S P О .М

Порошок

Из стали

ШХ15СГ (стандарт) 0,951,1

1,3- 0,9165 . 12

0,4- 0,02 0,027

0,65

"Иэ шлама стали

ШХ15СГ; О, 951,1

О, 4-. О, 02 0,02 О, 52 О, 7.

0,65

1, 3.1,4

0,91,2

Таблица2

Содержание компонентов, Х

Ин - Si S

° IIQpQl60K

Из стали ШХ15СГ (стандарт) 0,95- 1,31,1 1,65

0,4- 0,02 0,027

0,65

0,91,2

Из шлама стали

ШХ15СГ 0,85 1,21 0,9

06 002 002 03 1,65

1? 77492

Таблица b

Прессуемость порошка после восстановительного отжига

0 Н

О, 7-1, 63

О., 16

500 0,3.

0,03

600

Хорошая (О, 03

0,23 700

Отличная

0,15-0,10 <О 03

750

То же

0,12

850 с.0, 03

Образование спека

Составитель JI.pîäèíà

Техред Л»Сердюкова КорРектор T.Kîëá

Редактор Г.Мозжечкова

Заказ 1091

Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж-35, Рауаская наб,, д. 4/5 ч»

Производственно-полиграфическое предприятие, г»Ужгород, ул.Проектная 4

Температура восстаноо вительного отжига порошо, ков в водороде, С

Исходный порошок без восстановительного отжига в атмосфере водорода

Содержание примесей в восстановленном порошке, мас,7

0,3-0,52

0,52

Неудовлетворительная

То же