Способ получения материала из железа и его сплавов с углеродом

 

Сущность изебоетеии : порошок, компйкгируют под давлением и осущестсляют нагрев заготовки в среде водорода при ею давлении 0,04-0,15 МПа. Нагрев в режиме термоциклироозния, нагревая и охлаждая заготовку со скоростью 5-2,5 К/о в интервале температур 800-920°С 2 табл

СОГОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<н),= В 22 F 3/ "i0

ГОСУДАРС1 Б| ННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИг."А г-1ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4896067/02 (22) 16,10,90 (46) 07,09,92. Бюл, f 33 (71) Днепропетровский металлуагический институт (72) В.Ю,Карпов, В.И.Шаповалов и А.В.Толстенко (56) Авторское свидетельства СССР

N- 908526, кл. В 22 F 3/10, 1982, Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использована для получения фильтров, демпферов, катализаторов и т.д.

Известны способы получения высокопористого железа из порошков, которые включают подготовку порошка, ввод в него разрыхлителей (порообразователей) — парафина, карбоната аммония, хлорида меди или железа и др., прессование заготовки и спекание, В процессе спекания порообразователь удаляется, а на его месте образуются поры.

При спекании заготовок с пораобразователями необходимо обеспечить медленный нагрев, чтобы летучие вещества удалились без коробления или разрушения изделий.

Таким способом возможно получение пористости на уровне 60 — 70%.

К недостаткам способа относится необходимость тщательного усреднения исходной смеси порошка железа с порообразователями, вазможность загрязнения металла порошка веществом порообразователя, снижение прочности изделия за счет уменьшения контакта металлических и,> ИЛА 1 759552 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИА.ПА ИЗ

ЖЕЛЕЗА И ЕГО СПЛАВОВ С Уг "IEPOqaVi (57) Сущность иэабоетения; порошок кампактир ют под давлением и осущестгляют нагрев заготовки в среде водорода при его давлении 0,04 — 0,15 МПа. Нагрев ведут в реж|лме термоциклирования, нагревая и охлаждая заготовку со скоростью !.5-2,5 К/с в интервале температур 880 — 920 С. 2 табл. частиц, высокие темпеpàTópû спекзния (1100-.1 200ОС), Окончательные свойства пористого материала устанавливаются при спекании, основная задача которого -- увеличение прочности изделия. Аналогом является способ спекания изделий из AopGJJKQEl 1е| ированных сталей (а,с. 908526) — после выдержки в зашитно-восстано в" тел ьн ой атмосф ре при 1250"С предлагается термациклировать в интервале А з + (60-70"С)

Агэ — (40 — 50 С). Эти аперашл|..:i:; и-.îäÿ.i к повышению физико-механически, свойств при спекании изделий иэ порошков, Недостатком способа является невысокая пористасть и невозможность era ii".— пользования для получения пористых проницаемых изделий, Целью изобретения является получен... проницаемых высокопаристых парашкавь х изделий или заготовок с использованием термоциклирования в интервале температур аллатропических превращений в атмосфере водорода.

Поставленная цель достигается те, гго в момент палимарфных преврашений желе1 59552

ЛП,% и)..

800-940

8))" 0 -930

800-920 . .".00 — 910

800-900

600-890

18

23

33

28

Таблица 1

М

Кол. ц,гклов П, %

Р!!), M! la

0,02

0,01

0,08

0,15

0,2

0,3

0 5

0,1

39

f 9

63

ЯГ

63

58

53

51 5

ЗЯ В ср8Д8 ВОДорОДЯ набл!Одается clloflTBH

Ное формоизменение частиц, Спекание представляет микро,оггическиЙ процесс, QHo ана/Io!! Iч !0 ру)"им процессам изменения формы и, сле.(1овательно, Объема дисперсных с!лстем, !у1еха -!измы Формоизменения В условиях выспK":..К температур и незначительных няГ)ряжРний Б8:bfv;a

PaBHoo5Pa3HbI.

В предлагаемом способе механизм формоизменения Опредет)я8тся БозникноБВН!ЛЕ(); Т ))() ГО CTP) KT)!!OHOI-",. ЗЛ() п : .!та (()З1

Водородонасыгден!1ая з.. —,:-! )- 1-слойl, Сугдность из04f)BГ(-;:)"..!:! Состои (1 то! ., ЧТО В 40V8 fÒ Y — Г(- ) ХПЛ н (! 10!1Т. и ре Бра сцен! !я Образуется :1етастабильн -,ß

БОДОРОДОнасыГЦРннЯЯ зона-Ь слой, 0 ОГЯЯ

Бызывяег спонта!!ное фор! 0!":.fмене!!Ие в дан ном (луня мял ых обье)лов, !Лсхол1!Вя

Олизкяя к сф8рическОЙ фОрмя ястиц 18р8

ХОДИ Г В ВОЛОКНИСТУГО CИЛЬ! !О IPОO= i))BTPHIfVIO структуру. Вместе с изменением структуры происходи ) увели ..ение пористости.

Пример !. Железный г;opoulol({cOz!80жяние углерода 0,2% С) прессовялся в циЛ ) IHppf!Ч <пСК))!О ЗЯ! OTOBK)f fl. 1 И Н))!1 8 !/! диаметоом 10 мм {! Сход:..--.я псоистост-.

35%)) !(Оторая пом8)цалась с ai=)0 "л!Я ). !10"

cfi8 Ге ометиза ци)!л я Б1 0 клава .";-: Ям )) c ) abiaiзлиВалось Hеобховим08 Iai))=)TO » 18

Давление Водорода. Те)4перс1тура контро»!)::.ровалЯсь т(то!м!Опа))ой В Р Р5/ 0. i 8)лг1):-:р"., )"у1:)"

Н0-скоростные условия поддсрживялись

Явтоматич)Вски; cKÎpOcTb — 1,5-.",5 I(.) с, температура -. 800--920 С.

l i p и м 8 0 2, !)!сх)ЯД1-!ые 000;. зЦБ! (пека;1и

В СРВД8 0(1ТРСОС)/ШВННОГО ВОДОООДЯ:!РИ !10" стоян ной температуре 1240 С {1!Ооообразователь парафин) ;I реж»и:,8 термоциклирования 800 — 920"С. )!ред81

i!pa floeòè ня сжатие {pl после 000TBBTcTBу1Огцей Обработки представла в .."-,;: 2.

П р и м 8 р 3. Порошок карб1ниль ioiG железа {(!,01% С) прессовался в цилиндрическуго зЯГОтОБку Длиной 18 и диам8 i ро!4 10 мм, После термоциклирования в интервале о темп)81ра ур 800- 920 С при давлении водорода 0,1 1у1ПЯ, после 25--500 циклов конечная пористость соответс)вует результатам

5 обработкл железа с 0,2% С.

Пример 4. Железный порошок {содержание углерода 0,2% С) после 100 термоциклов при давлении водорода 0,1 ЧПЯ, скорость нагрева и охлаждения 2 !(. с. Ниж10 нее з!1Ячен)ле интервала Циклирования выООЯЛИ ИСХОДЯ ИЗ ГРЯДИЦИОННЫХ МЯТОДОВ

СПекаl! f)q.

П р и м 8 р 5, Влияние скорости нагрева

{vH) и охлаждения {ч) на изменение порл25 стости железного порошка {содеожание угл lpÎäa 0,2% С), Т = 800 — 920 С, Р1-!2» 0,1

Ь!ПЯ, K(f!))Àчество ЦиклОВ 100). (!. 0 ) 1 V; i) .)i -:.. "I 3 0 б р 8 T 8 Н И я

1, Способ получения материала из железа и его сплавов с углеродом, пре)лмущестБ 8- н н 0 и ".> !1)л с т о Г о, в к л ГО ч а!о гц и и к(;мпяктир BaH!)8 порошка под давлением и

3: н ) "p88 ЗЯГОтовки в контоол )pI)f8!))foA ЯтмОс ф;;:)00, 0 Т A И ) Я Го Ш И и С Я 78М, ЧТО, G ЦВЛЬ!О

У!1ЕТ)И -!(Н .4Я По.;ЗИС ОСТИ и ПОВЫШБНИЯ ПРОЧ нос f )1 Bd (". !Вт т!Бя) н(фОрмя)ции) формы к" еталлических час)иц, В качестве

-",0 контрол,pó8ìoé атмосферы использугот вод;::;.0!i, при давлении 0,04 — 0,15 ;1ПЯ, а нягре=: i8)Г Б РB>" И 8 ТВРМОЦИКЛИООБЯНИЯ, НЯГРР

Бя: и Охлаждая зяГОтовку со ;. K000cть!о ),5 . .5

i15 2. Способ по и. 1, О т л и "l a Io ø è é c B т8м, -Гго числО Циклов состаВляет 25- 500.

1759552

Продолжениетаблицы 1

Кол, цикл

Рн;, МПа ч ы

Таб":ица 2 цесс о, Предлагаемый пр

МПа

ПЪ 1

Чо, К/с

V>, !

Vp, К/с

2,0

Составитель А,Толстяков

Редактор M.Ñòðeëüíèêàâà Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н,Гунько

Заказ 3140 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/Р

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород ул.Гагарина, 101

1 — -„

1,0

1,5

2,5

3,0

3,5

33

32

24

60(.

0,5

1.0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

71 ос