Способ получения порошков сплавов

 

О П И С А Н И Е 822272

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.06.78 (21) 2688547,22-02 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07 05.81. Бюллетень ¹ 17 (45) Дата опубликования описания 22.05.81 (51) М.Кл. В 22 F 9,20

Говудлрственный комитет ло делам изобретений н открытий б (53) УДК 621.762.001 (088.8) (72) Авторы

У МЬ .. л: и 4 ФФ изобретения Ю. М. Картвелишвили, К. В. Беруашвили, Б. Ш. Кобахидзе, Л. Л. Кобахидзе, В. Б. Акименкс и В Г. Кочержеико>м 1™1;:Щф (71) Заявитель Институт металлургии имени 50-летия СССР

AH Грузинской ССР IhiA ЩА (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ СПЛАВОВ

Однако известный способ также .не обеспечивает высокой проиэводителыности процесса и высокой степени выхода годного продукта вследствие,необходимости п ровеИзобретение относится к порошковой металлургии,,в частности к,получению порошков сплавов металлотермическ им восстановлением смеси соединений металло в.

Известен способ получения порошков сложнолегированных сталей, заключающийся в том, что смесь порошков металлов и окислов:восстанавливают в герметичном контейнере гидридом кальция при

1100 1200 С с последующей гидрометал- 1о лургической обработкой реакционной,массы для отмывки, порошка от продуктов реакции (1).

Недостатками известного способа являются длительность п|роцесса восстановле- 15

Hия, необходимость применения высоких температур.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ, который предусмат- 20 ривает восстановление омеси хлоридов-металлов магнием в расплаве хлористого натрия при 700 — 800 С с последующей вакуумной сепарацией для отделения продуктов,реакции от порошка сплава (2). 25 ленпя восстановления в расплаве хлорнстых солей.

С целью увеличения выхода годного продукта .и повышения производительности процесса предложен способ получения по,рошков сплавов, лреимущественно сталей, который отличается от известного тем, что смесь хлор идов металлов восстанавливают при 450 — 650 С, а в процессе вакуумной сепарации осуществляют гомогенизирующий отжим сплава,п ри 850 — 950 С в течение 4 — 6 ч. Способ предусматривает также введение в смесь хлорцдов одного пз компонентов в виде лорошка металла.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

Смесь порошков хлоридов металло в или порошков хлоридо в с металлическим порошком металла-основы, взятых в требуемом соотношениями для получения порошка сплава заданного состава, .восстанавливаюг магнием, натрием пли алюминием при

450 — 650 С. Выбранный интервал температур определяется применением того или другого металла-восстановителя (450 С— при восстановлiенlии .натрием, 650 С вЂ” магнием).

Восстановление iëîðèäîB протекает в течение нескольких минут, после чего реакционную массу подвергают сепарации в

827272

l5

35

50

Заказ 575/516

Изд. ¹ 356

Тираж 869

Подписно..

11110 (Поиск.> вакууме 10 - — 10 з мм рт. ст. прн 850—

950 С в течение 4 — 6 ч для отгонки хлор идов — продуктов реакции и гомогенизации порошка сплава. Температур а и время сепарации определяются составом порошка спл.ава.

Пример 1. Для получения 1 кг поро ш ка стали ма рки Х18Г15 670 г порошка железа марии ПЖ1М, 550 г безводного хлорида хрома, 340 г безводного хлорида марганца перемешивают в мешалке в течение 2 ч и помещают в .реактор, изготовленный из стал и Х18Н9Т. Куски металлического натрия, п редва рительно очищенные от окисной пленки,в изобутиловом спирте в количестве 365 г, раапределя1от равномерно по всему объему шихты. Взаимодействие реагентов начинается при 450 С и заканчивается через 4 — 5 мин. За счет экзотврсмичностп процесса температура смеси поднимается до 800 — 850 С. Вакуумную сепарацию продуктов, реакции проводят при 850 С 1и остаточном давлении (1 — 2)

10 змм рт. ст., TBк I

Si 0,098; $0,003; P 0,0016; NB<0,2. Насыпная масса порошка = 1,5 г/см ; фракция

0,056 мм составляет около 60%.

Hip,и м е р 2. Для получения 1 кг поро шка стали марки Х18Н15 670 г,порошка железа ма рки П)К1М, 550 г безводного хлорида хрома, 340 г безводного хлорида никеля перемешивают в мешалке в течение

2 ч и помещают в реактор,,изготовленный из стали марки Х18Н9Т. Куски металлического магния в,количестве 200 г,,предварите lbBQ очищенные от QKHcHoé пленки в

30% Н. 10з, распределяют равноме1рно по всему объему шихты. Реакцию,магниетермичеокого восстановления проводят при

650 С в инертной среде. 3а счет экзотермичноспи,процесса BoccTBHQBJIGHHH температура,реагирующей смеси поднимаегся до

850 — 900 С, и реакция заканчивае1ся полностью за 5 мин. Продукты реакции подвергают вакуумной сепарации с целью их ра деления и одновременной гомогенизации порошка сплава. Вакуумную сепара цию проводят при 950 С и остаточном давлении 10 - мм,рт. ст. в течение 4 ч. При этом происходит испарение хлористого магния, а порошок стали осаждается в реакторе в виде губки. Охлаждение осущест вляют в вак у ме. Металлическ ю г бку дробят и измельчают. Выход годного составляет не менее 98% с содержанием в порошке стали (вес. % ): Cr 17 — 19; х11 14—

16; С 0,08; Si 0,098; Мп 0,016; S 0,003; P—

0,0016;,Vlg< 0,2.

Порошки отличаются высокой чистотой по сере и фосфору. Насыпная масса порошка — 1,5 — 1,52 гlсмз; фракция 0,056 мм составляет около 60% .

Ввиду высокой чистоты порошков фильтрующие материалы, изготовленные на их основе, отличаются высокими технологическими и коррозионными свойствами.

Аналогично осуществляют процессы получения порошков,нихрома, хромистой, хромомарганцевой, жромомолибденовой и других сталей.

Использование предлагаемого способа получения порошка стали обеспечивает по сравнению с существующим следующие преимущества: .возмо>кность осуществления процесса восстановления с высокой ско,ростью прои более низких температурах (450 — 650 С), уп рощение т|ехнологии путем совмещения процесса гомогенизации порош1еа и разделения продуктов реакции, увеличение выхода годного продукта (с 80 до 98% ) за счет уменьшения количества

;распла ва хлористых солей, повышение химической чистоты полученных порошков сплавов.

Формула пзоб ретения

1. Способ получения .порошков сплавов, преимушестввнно сталей,,металлотермическим:восстановлением смеси хлоридов с последующей вакуумной сепарацией,,o тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения выхода годного конечного продукта и повышения производительности процесса, смесь хлоридов металлов IBoccTBHBâëIHHBþò при 450 — 650 С, а в процессе вакуумной сепарации осуществляют гомогенизирующий отжиг сплава npiH 850 — 950 С в течение 4 — 6 ч.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что один из компонентов сплава вводят в смесь хлоридов в виде порошка металла.

Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Борок Б. А., Щеголева P. П., Голубева Л. С. «Порошковая металлургия», ¹ 3, 1969, с. 1 — 9.

2. Усминов В. С,, Олесов Ю. Г., Онтипин Л. М., Д розден ко В. А. ITopoIIIIcoBBII металлургия титана, М., 1973, с. 26 — 27.

Тип. Харак. Фиа. пред. «Патент»