Способ термической обработки железного порошка

 

Вог,"оо,; иветт

ОПИСАВШИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ пц676384

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.03.78 (21) 2602830/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.79 (51) М. К .

В 22F 1/00

Государственный комитет (53) УДК 621.762.032 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения А. М. Жбанов, И. В. Мелентьев, А. А. Костюнин и П. И. Черкун (71) Заявитель Научно-производственное объединение «Тулачермет» (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ЖЕЛЕЗНОГО ПОРОШКА

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам термической обработки железных порошков.

Известен способ термической обработки железного порошка, заключающийся в том, что отжиг проводят в восстановительной атмосфере в две стадии: сначала при 550—

750 С, а затем при 800 †13 С (1).

Недостатком такого способа является то, что при указанных параметрах отжига не происходит достаточного обезуглероживания порошка.

Наиболее близок к изобретению способ термической обработки железного порошка, по которому отжиг проводят в две стадии: сначала при 850 †12 С в окислительной атмосфере, а затем при 700 †9 С в восстановительной атмосфере (2).

Создание окислительной атмосферы на 20 первой стадии отжига позволяет практически полностью обезуглеродить исходный порошок. На второй стадии отжига порошок рафинируется от кислорода газовым восстановителем. 25

Однако при термической обработке железного порошка известным способом на первой стадии отжига происходит окисление металлического железа. Реакция окисления сопровождается обильным выделени- ЗО ем тепла за счет чего происходит спекание железного порошка и ухудшаются его физико-механические свойства.

Кроме того, такой режим термической обработки приводит к увеличению расхода восстановительного газа, во-первых, за счет ухудшения восстановимости материала, вовторых, из-за увеличения содержания кислорода в порошке после первой стадии отжига.

Цель изобретения — повышение качества порошка.

Достигают это тем, что по предложенному способу термической обработки порошка, включающему двухстадийный отжиг сначала в окислительной атмосфере, затем в восстановительной, что отжиг в окислительной атмосфере проводят в контролируемой по содержанию кислорода атмосфере инертного газа.

Содержание кислорода в инертном газе — 1 — 4%.

Пример 1. В шахтную электропечь устанавливают контейнер с железным lIQрошком. В контейнер подают азот с содержанием кислорода в пределах 1 — 4% в зависимости от соотношения кислорода к углероду в исходном порошке.

При 900 С контейнер выдерживают в атмосфере инертного газа с регулируемым

676384

Результаты приведены в табл. 1.

Таблица 1

Химический состав порошка после отжига, у, Химический состав исходного порошка

Уплотняемость г/смв при 7 .тс/см

Содержание кислорода в азоте, %

О, С

F o6

О, 02

Реоб

99,60

99,64

99,65

99,67

99,43

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

4,53

2,7

1,8

0,9

0,9

0,010

0,010

0,012

0,015

0,012

7,12

7,12

7,14

7, 16

6,94

0,24

0,21

0,19

0,17

0,43

4,30

4,05

3,95

2,88

2,88

0,95

1,5

2,2

3,2

3,2

94,6

94,30

93,70

93,77

93,77

Таблица 2

О

Соотношение

Содержание кислорода в азоте, в исходном порошке

Формула изобретения

Больше 3,0

1,0

2,0

2,0 — 3,0

1,0 — 2,0

3,0

Меньше 1,0

4,0

Составитель Л. Родина

Техред А. Камышникова

Корректор В. Дод

Редактор А, Соловьева

Заказ 1783/8 Изд. № 467 Тира>к 945 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

3 содержанием кислорода в течение 2 ч. Происходит самоотжиг порошка, благодаря взаимодействию углерода и кислорода. Избыточное количество углерода в порошке реагирует с кислородом газовой среды.

Происходит незначительное окисление металлического железа до окислов, которые в свою очередь вступают в реакцию с избыВзаимосвязь между содержанием кислорода в азоте и соотношением кислорода к углероду в исходном порошке приведена в табл. 2.

Пример 2. Отжиг осуществляют в двухзонной проходной толкательной муфельной печи. В первую зону печи подают азот с содержанием кислорода 1,0%. Во вторую зону печи подают водород. Температура в обоих зонах поддерживается на уровне 950 С. В печь периодически (через тридцать минут) подают поддоны, загруженные железным порошком. Время пребывания поддонов в первой зоне 1,5 ч, во второй — 3,5 ч. Исходный железный порошок точным углеродом. Таким образом, происходит обезуглероживание железного порошка. Затем в контейнер в течение 4 ч подают водород. В результате чего происходит рафинирование порошка по кислороду. имеет химический состав, %: железо 94,5; кислород 4,1; углерод 1,2. После отжига содер>кание углерода в порошке снижается до 0,01%, а кислорода до 0,22%. Уплотняемость порошка при 7 тс/см 7,14 г/см .

По сравнению с известным способом предлагаемый способ позволяет получать железный порошок высокого качества с низким содержанием углерода.

Способ термической обработки железного порошка, включающий двухстадийный отжиг сначала в окислительной атмосфере, затем в восстановительной, о т л и ч а ю25 шийся тем, что, с целью повышения качества порошка, отжиг в окислительной атмосфере проводят в контролируемой по содержанию кислорода атмосфере инертного газа.

30 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание кислорода в инертном газе составляет 1 — 4%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

35 1. Авторское свидетельство СССР № 531657, кл. В 22F 1/00, 1976.

2. Патент Японии № 48 — 34509, кл.

12С24, 1973.