Шихта для получения магнитно-абразивного материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 19) (И) 780 А 1 ТЕНИЯ канское научноение порошкорова, Г.ВВ.Груцо разивм тита%11,мпозириаловПорош 48. Наличие ерода приво итэна (абра о-абразивно епла, спосо овлению же держащего ве карбида магнит- делению восста- елезосо 14,0 - 26,03,5-6,5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Белорусское республипроизводственное обьедивой металлургии(53) 669,018.95:621.762(088.8) (56) Крымский М,Д. и др, Магнитно-аб ный материал с корундом и карбидо на, - Порошковая металлургия, 1984 с. 45-49.Лященко А.Б. и др. Получение ко ционных магнитно-абразивных мате в режиме твердофэзного горения. - ковая металлургия, 1983, М 9, с, 44 Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к составам шихты для получения магнитно-абразивных материалов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), и может быть использовано в производстве магнитно-абразивных материалов (МАМ).Цель изобретения - улучшение физико- механических свойств материала при снижении его стоимости.Шихта для получения магнитно-абразивного мат риала, содержащая титан углерод и железосодержащее вещество, дополнительно содержит алюминий, а в качестве железосодержащего вещества содержит магнетит при следующем соотношениикомпонентов,мас.7 ь:ТитанУглерод(54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИТНО- АБРАЗИВНОГО МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к составам шихты для получения магнитно-абразивных материалов (МАМ) методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и может быть использовано при их производстве. Цель изобретения - улучшение физико-механических свойств материала при снижении его себестоимости. Предлагаемый материал содержит, мас,: Т 14 - 26; С 3,5 - 6,5; А 16,0 - 19,5; остальное магнетит, Замена железа магнетитом приводит к удешевлению материала, Получены порошки МАМ обладающие намагниченностью М 10 = (7,8-8,3) А/м и режущей способностью о = 9,7 - 10,2 мг/см мин.2 1 табл. Алюминий 16,0-19,5 Магнетит Остальное Шихта готовится путем смешения порошковых компонентов в смесителе типа "пьяная бочка", после чего помещается в реактор. Инициирование реакции горения осуществляется с помощью вольфрамовой спирали. Дальнейшее взаимодействие компонентов происходит в самоподдерживающемся режиме за счет присутствия в смеси химических исто чников энергии,евнвЪ ихте порошков титана и угдит к образованию зивного компонента го материала) и вь бствующего полном леза алюминием из ж щества (магнетита).5 10 15 20 25 ЗО Синтез композиционного материала из предлагаемой шихты протекает по реакции3 Гез 04+ 8 А+ Т + С = 9 Ге+ 4 А 20 з+ ТС, согласно которой с ростом сэдержания железа в МАМ увеличивается количество окиси алюминия, Данная закономерность является определяющей при структурообразовании композиционного МАМ,По данным металлографических и рентгенофазовых исследований предлагаемая шихта в процессе синтеза позволяет получать материал, представляющий собой расположенные в матрица иэ окиси алюминия частицы железа, плакированные зернами карбида титана, Б процессе измельчения разрушение компоэита происходит чаще всего по окиси алюминия, реже - по границе раздела карбид титана - окись алюминия и не происходит по наиболее вязкому железному компоненту,Таким образом, получается магнитно- абразивный порошок, отличающийся наиболее предпочтительной структурой (ферромагнитное ядро, полностью покрытое абразивным материалом), Кроме того, отсутствие в процессе горения контакта между железной фазой.и обрабатываемой поверхностью позволяет полировать химически активные материалы,В случае отклонения содеркания алюминия от заявляемых пределов при избытке алюминия происходит образование интерметаллидов системы титан - алюминий, снижающих магнитные свойства материала, Образовавшийся при этом избыток углерода приводит к нежелательному появлению в железной фазе цементита и свободно выделяющего графита, который приводит к шаржированию обрабатываемой поверхности. Кроме того, при недостатке алюминия часть магнетита восстанавливается углеродом, образующийся в данном материале нестехиометрический карбид титана обладает низкой микротвердостью, что значительно снижает режущие свойства МАМ,Изменение состава шихты в сторону увеличения содержания титана и углерода (при постоянстве их соотношения) приводит к появлению зерен карбида титана и крупных включений окиси алюминия внутри частиц, Подобная структура частиц обуславливает низкие магнитные свойства и режущую способность МАМ. Уменьшения содержания титана и углерода ниже предлагаемого приводит к нарушению сплошности плакирующего слоя из-за малого содеркания карбида титана, В данном случае при измельчении материала разрушение идет по,появившейся границе раздела ферромагнитное ядро - окись алюминия иэ-эа низкой прочности сцепления между ними, так как в процессе синтеза отсутствует смачивание окиси алюминия железом. Материал отличается высокими магнитнцми свойствами, однако его режущая способность неудовлетворительна из-за малого содержания наиболее твердого компонента - карбида титана,Для приготовления шихты использовали порошок титановый марки ПТМ (ТУ 14 - 1- 3086-80); сажу ламповую марки ПШ 15 ТС (ТУ 38-15. 31 - 73); концентрат железорудный Сленегорского горнообогатительного комбината (ТУ 14-9-208 - 81) - источник магнетита; порошок алюминия марки АСД(ТУ 48-21 - 113 - 81).Порошки титана, сажи, алюминия (в состоянии поставки) и железорудного концентрата (фракция 100 мкм) смешивали в смесителе типа "пьяная бочка" в течение 16 ч. Полученную шихту загружали в реактор для проведения синтеза, который инициировали с помощью вольфрамовой спирали. Полученный спек дробили в щековой дробилке, Для проведения эксплуатационных испытаний использовали фракцию (-315+ + 100) мкм.Для сравнения приготавливали шихту известного состава, используя указанные порошки титана и сажи, а в качестве железосодержащего вещества - порошок железа марки ПЖЧ - 2 (ТУ 14 - 127-90 - 77) в состоянии пос авки, Условия смешивания шихты и дробления материала аналогичны Режущую способность порошков МАМ (с, мг/см мин) оценивали по величине массового сьема материала образца из стали ШХ 15 (Н РС= 58 - 62) с единицы его поверхности в единицу времени, а магнитные свойства - по величине намагниченности насыщения (М, А/м).Составы шихты, результаты экспериментов по оценке абразивной способности МАМ, их магнитных свойств и металлографических исследований приведены в таблице.Как следует иэ результатов, приведенных в таблице, оптимальными свойствами обладают порошки МАМ, полученные из шихты предлагаемого состава (примеры 2- 4), для которых режущая способность повышается с 7,0 мг/см мин для известного способа(пример 1) до 9,7-10,2 мг/сммин,а намагниченность М - соответственно с 5,4 10 до(7,8-8,3) 10 А/м(примеры 2-4).При этом стоимость МАМ, полученного из предлагаемой шихты, значительно снижается за счет использования вместо1616780 физико-механических свойств материала -, при снижении его стоимости, она дополнительнп содержит алюминий, а в качестве железосодержащего вещества содержит магнетит при следующем соотношении компонентов, мас,:ТитанУглеродАлюминийМагнетит 14,0 - 26,0 3,5-6,5 16,0-19,5 ОстальноеСвойства магнитно-аб ивного мате нала Состав шухты Шихта дляполученияМАМ Пример МикроструктураМ 10 З А/м А 1 О,мг/см мин Ее Ееэ 04 т 1 7,0 10 Известная 8,0 9,7 17,0 22,8 Предлагаемая 6,5 3,5 2,7 9,9 10.2 9.9 7,8 8,3 5,2 то же е При выходе за пределы изобретения51,5 68,0 66.1 16,0 19,5 20,4 26,0 44,0 10,8 6.8 В 15,2 28.4 То же Составитель В,ТуровТехред М,Моргентал Корректор О.Ципле Редактор М.Петрова Заказ 4087 Тираж 642 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 железного порошка более дешевого железорудного концентрата.Предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность производства маг-. нитно-абразивных материалов, 5ф о р мул а изобретенияШихта для получения магнитно-абразивного материала, содержащая титан, углерод и железосодержащий компонент, о тличающаясятем,что,сцельюулучшения 10 Зерна карбида титана,расположенные е железной матрице Ферромзгнитное(железное) ядро. полностью покрытое зернами карбида титана и окиси алюминия То же 1 Ферромагнитное (же. леэное) ядро, частично покрытое зернами кар биде тйтана и окиси алюминия,Округлые эерна карби. да титана,расположенные внутри железной фазы. наблюдаются темные ооляокись алюминия