Состав термитной смеси

)5 В 23 К 23/00, С 2 0 О О АНИ ВТОРС КОМ ТЕЛЬСТВУ е- оГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Ленинградский технологический институт им, Ленсовета(56) Авторское свидетельство СССР М 1180212, кл. В 23 К 23/00, 19.09.83.Авторское свидетельство СССР М 1232440, кл. В 23 К 23/00, 13.06.84.Хренов К.К. Сварка, резка и пайка металлов. - М: Машиностроение, 1970, с. 234. (54) СОСТАВ ТЕРМИТНОЙ СМЕСИ Изобретение относится к пирометаллургии и термитной сварке, а именно к составам термитных смесей, и может найти применение в машиностроении, транспортном, промышленном и энергетическом строительстве при сварке металлов,Целью изобретения является увеличение выхода железа в наплавленный металл путем улучшения условий разделения металлической и шлаковой фаз.При совместном восстановлении железной окалины смесью бора с магнием в определенном соотношении происходит высокоэкзотермическая реакция, а в шлаках образуются бораты состава (В 20 з)х (М 90)У, которые способствуют увеличению времени фазоразделения преимущественно за счет снижения плотности шлака в 1;25-1,60 раза и температуры плавления шлака на 500- 800 К, вследствие чего достигается увеличение выхода восстановленного железа.При использовании в качестве восстановителя одного бора выход металла в сли(57) Изобретение относится к пирометаллургии и термитной сварке, а именно к составам термитных смесей, и может найти применение в машиностроении, транспортном, промышленном и энергетическом строительстве. Цель изобретения - повыш ние выхода восстановленного железа, С став термитной смеси на основе железной окалины и магния содержит в качестве восстановителя смесь магния и бора аморфного при содержании ингредиентов, мас.; железная окалина 73-86; магний 3-25; бор аморфный 2-11. Наличие бора увеличивает время фазоразделения за счет образования боратов, 1 табл. ок составляет 50 от теоретического, так ак низка калорийность системы и неэначительна разница между Тг 0 р(1870 С) и темпе- р ратурой плавления железа (1809 К), в результате чего мало время фазоразделе-, ния и низкий выход железа в слиток.При использовании в качестве восстановителя в смеси с железной окалиной одного магния система обладает максимальной теплотой сгорания (Ос 0 р = 400 кДж/кг) и высокой температурой горения (Т = 3000 К) при, максимальном массовом содержании в шлаках железа, но вследствие наличия туго- плавного оксида магния (т.пл. М 90 = 3100 К) не происходит разделения металлической фазы и шлаковой;При уменьшении содержания бора в смеси менее 2 мас, отсутствует фазоразделение в шлаках, С увеличением количества бора в термитной смеси более 11 мас. снижаются температура горения и теплота сгорания термитной смеси, что приводит куменьшению выхода термитного металла в слиток.При уменьшении содержания магния менее 3 мас. снижается выход металла в слиток вследствие снижения теплоты сгора ния и уменьшения времени фаэораэделения. С увеличением количества магния более 25 мас, при наличии второго восстановителя - бора не происходит разделения металлической фазы и шлака вследствие из бытка в шлаке тугоплавного оксида магния. Часть магния начинает переходить в железо, снижая прочностные характеристики получаемого в результате горения сплава,15При уменьшении содержания железнойокалины менее 73 мас. снижается выходлитого восстановленного железа, так какуменьшается содержание донора железа, Сувеличением содержания железной окалины более 86 мас.снижается калорийностьсистемы и уменьшается выход литого восстановленного железа.Термитная смесь может быть использована в качестве основы для получения различных сплавов, содержащих железо, еслив нее дополнительно ввести легирующиеэлементы в свободном состоянии или в видесоединений и сплавов с неметаллами и металлами в виде оксидов, карбидов, силицидов, боридов и ферросплавов, В качествелегирующих элементов предпочтительноиспользовать углеров, кремний, марганец,хром, никель, титан, ванадий, молибден,вольфрам и редкоземельные металлы. Кроме того, при сжигании вариантов смеси сотрицательным кислородным балансом достигается микролегирование получаемоговосстановленного железа бором, который вданном случае, наряду с основными функциями, выполняет одновременно функциюлегирующего элемента, улучшающего эксплуатационные характеристики получаемого железа,Для приготовления термитных смесей 45использовались компоненты, удовлетворяющие требованиям следующих нормативных документов: железная окалина типа27 А ГОСТ 2787-75; порошок магниевый марок МПФи МПФГОСТ 6001-79; бор аморфный марки БТУ 6-02-585-75.Приготовление смесей осуществлялось в безлопастном смесителе. Сухие компоненты в количестве; г: железная окалина 764; магний 196; бор 40 г, просеивались через металлическую сетку с восемью отверстиями на 1 см, загружались в смеситель и перемешивались в течение 10-12 мин.Термитные смеси с другим соотношением компонентов готовились по аналогичной технологии.В таблице приводятся сравнительные данные по выходу металла в слиток и другие теплофизические характеристики вариантов термитной смеси.Таким образом, техническое решение позволяет получить слиток металла большего веса без хрупких шлаковых включений, что обусловлено суммарным действием ряда факторов; увеличением Осгор в 1,1 - 1,7 раза, снижением температуры плавления шлака в 1,3 - 1,6 раза, уменьшением плотности шлака в 1,25 - 1,6 раза, увеличением времени фаэораэделения более чем в 2 раза,Благодаря оптимальному режиму фазоразделения сжигание смеси проводится непосредственно в сварочной камере, а сварка может проводиться бестигельным методом. Смесь размещают так, чтобы при сгорании осуществить автоподогрев свариваемых деталей, например арматурных стержней, оплавить их торцы, а затем в этом же пространстве сформировать сварное соединение,Формула изобретение Состав термитной смеси преимущественно для сварки, содержащий железную окалину и магний, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода железа в наплавленный металл путем улучшения условий разделения металлической и шлаковой фаз, состав дополнительно содержит аморфный бор при следующем соотношении компонентов, мас,:Железная окалина 73 - 86 Магнии 3-25 Аморфный бор 2-111611652 оо О сф - м%- сч сч ВОч ООО.,палмо оф Э о т о о о фоф ооо м- -фс о ф,солмм ООф Счмо оо о сч вой ф -СЧ Оасч сч 2 Х с Ф Ф а ОООс 3 О ОСМЪл сч 1 Р Фг( О оо СЧ Ойор М) СЧ ф О 3 О с сч о р, оо оо,счф вор Счолооофлсчсчфсг - й."лсч в мсч оо счч счф ОО,; ФО ООО фМЭч ЛфРООМ) О "фоЧ - фЩОфттЛФ Э о Х 1- о о о Ф л Х МО ООО фмофооф д д, оъ л ф ф оо -сч 3 фсч ооо ллфсчсм м чмй ооо ц сч в л о о фд.он л, оо -чв гф ооф фйм ф мм м счо о о Ф 2 Х йсч ооо СЧ ф ОЛ " О фдсь ммоо -счЯ оом ф - со л со со - м осч сч ООФс оц Хас счм ооо м о Мс о ф й МЪ с 1 сч л о с ооо " о О О сГ 1 Мъ Г О ф лсч фФ м сч" с О У я 4 с щ д 3 -Э а у дЛЩ Щ соВ. Ф ЭО сс СОФ о .са с -с ш