Шихта для получения спеченных изделий на основе железа

Н 9) ЯО (1С 22 Р 1/00; С 2С 22 С 33/02 8 54/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 10-321,5-7,50,4-2,30,2-1,60,03-0,Остально КремнийБорУглеродЖелезо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(53) 669.15:669.018.4 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР Р 291750, кл. В 22 Г 1/00, 1969.2.Авторское свидетельство СССР М 138798, кл. В 22 Г 1/00, 1960. 54) 57) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА, содержащая никель и кремний, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения жаростойкости и коэФФициента термического расширения спеченных изделий и интенсификации процесса спекания шихты, она дополнительно содержит хром, бор.и углерод, причем кремний и железо содержится в виде железокремниевого сплава, являющегося отходом электротехнической стали, а никель, хром, бор и углерод - в . виде порошка сплава никель - бор - хром - углерод при соотношении порошка сплава и отходов электротехнической стали (1:1) в (1:3) и при следующем соотношении компонентов шихты, мас.Ъ.Никель1079694, Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к леги рованным спеченным материалам на основе железа, используемым для изготовления деталей, работающих в условиях термоциклических нагрузок, например, для калибровочных оправок в производстве магнитопроводовИзвестна шихта для получения спеченных иэделий на основе железа, содержащая легирующие компоненты." фосфор, кремний, титан, марганец, кремнии и феррофосфорсиликат 1 5 вес. 1)Недостатком известной шихты является низкая жаростойкость получаемых спеченных иэделий, что не позволяет использовать ее при получении изделий, работающих в термоциклическом режиме.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является шихта.для получения спеченных изделий на основе железа 2) следующего состава,вес.:Никель 1 Кремний До 3 Железо Остальное Недостатками данной шихты являют ся низкие жаростойкость и коэффици" ент термического расширения получае мых спеченных изделий, а также низкая усадка заготовок из шихты при их спекании.Низкая жаростойкость материала, полученного из известной шихты приводит к образованию окалины и недопустимому изменению геометрических размеров изделий, например калибровочных оправок.Низкий коэффициент термического расширения материала не позволяет обеспечить желаемого рассогласования значений коэффициентов термического расширения калибровочной оправки большее значение) и электротехнической стали меньшее значение), что необходимо для улучшения уплбтнения витков магнитопроводов при их отжиге, Низкая усадка заготовок из известной шихты при их спекании требует высоких температур спекания1 зоо"-с) .Цель изобретения - повышение жаростойкости и коэффициента термического расширения спеченных изделий и интенсификация процесса. спекания шихты.Для достижения поставленной целй шихта для получения спеченных изде-лий на основе железа, содержащая ни- кель и кремний, дополнительно содержит хром, бор,.и углерод, причем крем ний и железо содержится в виде железокремниевого сплава, являющегося отходом электротехнической стали, ,а никель, хром, бор и углерод - в виде порошка сплава никель - борхром - углерод при соотношении порош.ка сплава и отходов электротехнической стали 1:1) - 1: 3) и при .ледующем соотношении компонентов шихты,мас,:Никель 10-32Хром 1,5-7,5Кремний 0,4-2, 3Бор 0,2-1,6Углерод 0,03-0,40 10 Желез о ОстальноеНаличие в шихте порошка борсодержащего сплава никель - бор - хром -углеродПГ - СР 2) и железокремниевого сплава - отходов электротехни ческой стали обеспечивают жидкофазное спекание материала при 11001200 С, высокую жаростойкость притермоциклировании в окислительнойсреде и коэффициенте термического 20 расширения большим, чем у электротехнической стали магнитопроводов.Кроме того, использование железокремниевого сплава, являющегося отходом от резки магнитопроводов, в р 5 качестве одного из основных компо".нентов шихты, например, для изготовления калибровочных оправок создаетвозможность возврата отходов в основное производство магнитопроводов.Предложенные составы шихты опробывают для изготовления калибровочныхоправок методами механообработки изСт.З и Ст.2.П р и м е р 1. Порошок железамарки ПЖ 2 МЗ 70) смешивают с порошком сплава ПГ-СР 2 (15) и отходамижелезокремнистого сплава Э-ЗЗО (15)соотношение порошка сплава ПГ-СР 2и отходов 1:1.Состав шихты, мас.40 Никель 10хром 1,5Кремний 0,4Бор 0,2Углерод 0,03 45 Железо ОстальноеВ качестве технологической смазки при прессовании используется сте.арат цинка в количестве 1 от весашихты.П р и м е р 2. Порошок железамарки ПЖ 2 ИС (55) смешивают с порсваком сплава ПГ-СР 2 15) и отходамижелезокремнистого сплава электротехнической стали марки Э-ЗЗО. (30),соо-ношение порсюка сйлава ПГ-СР 2и отходов 1;2.Состав шихты, мас.:Никель 11Хром 1,6 60 Кремний 1,2Бор 0,3Углерод 0,06Железо ОстальноеВ качестве технологической смаз ки при прессовании используется сте1079694 составляет около 500 тыс.руб. ки при прессовании используется сте- тыЯ Жаростойкостьпри 850 ОС,мг/см за 280 ч) Температураспекания,С Усадка приспекании,Заказ 1262/26 Тираж 603 Подписное ВНИИПИ ГосударственноГо комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 арат цинка в количестве 1 от веса шихты.П р и м е р 3. Порошок железа ПЖ 2 МЗ (10) смешивают с порошком сплава ПГ-СР 2 20) и отходами желеэокремнистого сплава электротехнической стали марки Э60), соотношение порошка сплава ПГ-СР 2 и отходов 1:3.Состав шихты, мас.:Никель 21.Хром 4,5Кремний 1,4Бор 0,9Углерод 0,2Желез о ОстальноеВ качестве технологической смазки при прессованиииспользуется стеарат цинка в количестве 1 от веса шихты.П р и м е р 4. Порошок железа марки ПЖ 2 МЗ 20) смешивают с порош ком сплава ПГ-СР 2 (40) н отходами железокремнистого сплава электротехнической стали марки Э(40), соотношение порошка сплава ПГ-СР 2 и отходов 1:1.Состав шихты, мас.:Никель 32Хром 7,5Кремний 2-3Бор 1,6Углерод 0,4Железо ОстальноеВ качестве технологической смаэарат цинка в количестве 1 от веса шихты,Прессование шихты осуществляется в пресс-Форме с усилием прессования 500-700 МПа. Отпрессованная оправка имеет увеличенные размеры 1,0-1,1, т.е. на величину усадки при жидкофазном спекании,Спекание оправок производится 10 в вакууме (или защитной среде -диссоциированном аммиаке),. Спеченные оправки имеют геометрическиеразмеры в соответствии с требованиями чертежа, форму и чистоту поверх ности Р 20. Дополнительной механической обработки оправок не требуется.В таблице приведены значения жаростойкости и коэффициента термического расширения материалов, полученных из предложенной шихты в сравнении с материалом, полученным из известной шихты, и значения усадкизаготовок при спекЪнии, полученныхиз известной и предложенной шихт.Как следует из приведенных втаблице данных, Предложенная шихтав сравнениис известной обеспечивает интенсификацию процесса спеканияи новышение жаростойкости и коэффициента термического расширения спеченного материала.Экономический эффект от максимального использования предложенной ших