Способ получения порошка углеродсодержащего сплава на основе железа

Союз Советских Социалистических Республик,03.78 (21) 2592345/222) Заявлен 51) М. Кл,В 22 Г 9/О с присоединением заявки Гасударственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(45) Дата опуб 2) Авторы изобретен Ю, И. Найда, О. С, Ничипоренко Б, Медведовский 1) Заявител рдена Трудового Красно материаловедения(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРО УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО СПЛАВА Н ЖЕЛЕЗАО нической сущности и достигаемому результату способ получения порошка чугуна распылением расплава сжатым воздухом, заключающийся в том, что расплав перегревают на 100 - 150 С относительно температуры плавления, подвергают распылению споследующим охлаждением распыленныхкапель во время полета в течение (1,5 -2,5) 10- с 2,Однако по известному способу во многихчастицах порошка полости отсутствуют,вследствие чего он имеет более высокуюнасыпную плотность и худшие показателипо формуемости.Цель изобретения - улучшение технологических свойств порошка.Достигают это тем, что по предложенному способу получения порошка углеродсодержащего сплава на основе железа, включающему перегрев расплава, распылениеего сжатым воздухом и охлаждение распыленных капель, расплав перегревают на200 - 300 С относительно температурыплавления, распыление проводят при содержании кислорода в сжатом воздухе21 - 30%, а охлаждение распыленных ка.пель во время полета осуществляют в течение 2,7 - 10- - 10 10- с.Для интенсификации процесса окисленияи газовыделения внутри капель воздух обоИзобретение относится к порошковои металлургии, в частности к получению металлических порошков с низкой насыпной плотностью, путем распыления жидкого расплава сжатым газом,5Известен способ получения порошков меди с высокими характеристиками прессуемости, осуществляемый путем распыления расплавов меди с добавками серы потоком сжатого воздуха. При этом на поверхности капель образуется закись меди, а внутри - сернистый газ, из-за чего в каплях возникают пустоты. Обработка давлением и последующая термообработка позволяют получать порошки меди с высокими характери стиками прессуемости 1.Недостатком такого способа является необходимость введения в расплав значительного количества серы (в некоторых случаях до 3%), что способствует образо ванию газовой фазы и возникновению за счет этого полостей и пустот в каплях расплава, Использование серы в качестве газо- образующих присадок в некоторых материалах, например железе, недопустимо, 25 так как изделиям из порошка с повышенным содержанием серы свойственны низкие механические свойства, в частности ударная вязкость.Наиболее близок к изобретению по тех намеки институт проблемУкраинской ССР676388 Формула изобретения Составитель Л. Родина Техред А. Камышникова Редактор А. Соловьева Корректор В. Дод Заказ 1783/12 Изд. Мо 467 Тираж 945 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 гащают кислородом, что не только повышает интенсивность выделения газов внутрикапель, но и приводит к дополнительномувыделению тепла за счет окисления.После распыления капли находятся в состоянии свободного падения, продолжительность которого достаточна для того,чтобы процесс сфероидизации и газовыделения прошел полностью до касания частицы стенки или днища камеры.10П р и м е р 1, Синтетический чугун с содержанием углерода 3,5/о и т, пл. 1250 Сперегревают до 1450 С и распыляют сжатым воздухом (содержание кислорода20,5%) под давлением 4,5 ати. Сборник порошка расположен ниже зоны распыленияна расстоянии 3,2 м от нее, Время свободного полета капель от 2,7 10 -с для частицразмером 100 мкм до 5 10 -с для частицразмером 400 мкм. Полученный порошоксодержит полые частицы фракции 50 -400 мкм с насыпной плотностью 3,1 г/см,После отжига насыпная плотность порошка2,85 г/смз, формуемость 4,5 - 7,2 г/смз.П р и м е р 2. Синтетический чугун с содержанием углерода 3,5% и т. пл. 1250 Сперегревают до 1500 С и распыляют сжатым воздухом, содержащим 26% кислорода, под давлением 4,5 ати. Расстояние отзоны распыления до сборника порошка 304,5 м, что соответствует времени полета капель от 3,6 10 - з с (размер капель 50 мкм)до 6,7 10 -с (размер капель 400 мкм).Полученный порошок содержит полыечастицы и состоит на 90% из фракции 50 - 35400 мкм. Насыпная плотность порошкаэтой фракции 2,15 г/см. После отжига насыпная плотность порошка 1,9 г/см, формуемость З,З - 7,2 г/см,П р и м е р 3. Синтетический чугун, содержащий 3,5% углерода с т. пл, 1250 С,перегретый до 1550 С, распыляют сжатымвоздухом, содержащим 30% кислорода, придавлении 4,5 ати, Расстояние от зоны распыления до сборника порошка 6 м, что со ответствует продолжительности полета капель от 5,5 10 -с для частиц размером 50 мкм, до 10 10 - а с для частиц размером 400 мкм.Полученный порошок состоит из частиц с большой внутренней пористостью в основном фракции 50 - 400 мкм; насыпная плотность порошка этой фракции составляет 1,85 г/см. После отжига насыпная плотность порошка 1,65 г/см, формуемость - 2,7 - 7,2 г/смзИз приведенных примеров видно, что условия распыления, в том числе повышение температуры перегрева, увеличение содержания кислорода в дутье, а также удлинение пути полета частиц существенно влияют на насыпную плотность частиц, снижая ее, и тем самым повышая формуемость порошка.Таким образом, предложенный способ позволяет улучшить технологические свойства порошка. Способ получения порошка углеродсодержащего сплава на основе железа, включающий перегрев расплава, распыление его сжатым воздухом и охлаждение распыленных капель, отличающийся тем, что, с целью улучшения технологических свойств порошка, расплав перегревают на 200 - 300 С относительно температуры плавления, распыление проводят при содержании кислорода в сжатом воздухе 21 - 30%, а охлаждение распыленных капель во время полета осуществляют в течение 2,7 10 -- 10 10 - ас,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Мв 3551136, кл. 75 - 5, 1970.2. Федорченко И. М, и Андриевский Р. А, Основы порошковой металлургии. Киев, 1961, с. 79 - 89.