Способ получения порошка из стружковых отходов шарикоподшипниковой стали

(19 51)5 В 22 Г 9/04, 1/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ САН Т ИЗОБР АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВ Изобретен металлургии, в ния порошка и коподшип нико Цель изоб ва порошка,Способ осу зом.я к порошковой способу получеых отходов шари ие относи частности з стружко вой стали. ретения - и вышение каче(71) Институт металлургии и обогащения АН КаэССР(56) Авторское свидетельство СССР М 1183300, кл. В 22 Е 9/04, 1985.Зухер М, С, др, Конструкционный спеченный материал на основе металлических отходов шарикоподшипниковых производств, Тезисы докладов ХЧ Всесоюзной конференции по порошковой металлургии. Ташкент, 1979, с. 35.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА ИЗ СТРУЖКОВЫХ ОТХОДОВ ШАРИКОПОДШИПНИКОВОИ СТАЛИ ествляют следующим обра Предварительно размолотую стружку шарикоподшипниковой стали до частиц менее 50 мм нагревают до температуры аустениэации 820 - 920 С и выдерживают в течение 20 - 85 мин, что обеспечивает растворение в аустените 70-96 карбидов. Затем производят охлаждение стружки сначала до температуры верхнего бейнитного превращения со скоростью больше критической, затем до комнатной температуры со скоростью менее 5 град/с. Нагрев,(57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу получения из стружковых отходов подшипниковой стали. Цель изобретения - повышение качества стального порошка, Способ включает предварительный размол стружки до размеров менее 50 мм, нагрев и выдержку стружки при температуре аустениэации 820-920 С в течение 20 - 85 мин до растворения в аустените 70-96 ф, карбидов от их исходного содержания в стали. После этого производят охлаждение стружки: сначала до температуры верхнего бейнитного превращения со скоростью, большей критической, а затем до комнатной температуры со скоростью менее 5 С/с. Причем нагрев, выдержку и охлаждение осуществляют в защитной атмосфере, Охлажденную до комнатной температуры стружку подвергают вторичному размолу и отжигу. 1 табл. выдержку и охлаждение осуществляют в защитной атмосфере, Охлажденную до комнатной температуры стружку подвергают повторному раэмолу и отжигу,СЭВремя выдержки стальной стружки при бд температуре аустенизации (менее 20 мин), СЬ необходимое для растворения карбидов ме- (Я нее 70 от их общего содержания в стали, недостаточно, так как количество карбидов, выделяющихся в этом случае при дальней- ,Рф шем охлаждении по границам бейнитных д зерен, мало для полной локализации всех кристаллов бейнита грубыми карбидными веществами, что приводит при размоле к невозможности разделения зерен бейнита друг от друга, к получению крупного порошка округлой формы и, как следствие, снижению его формуемости и уплотняемости. Наиболее благоприятных результатов мож 165036550 55 но достичь при растворении 70-967(, карбидной фазы при аустенизации, так:как при этом получают дисперсный порошок с осколочной формой частиц. Увеличение времени выдержки при аустениэации больше, чем необходимо для растворения 96 ф карбидов в у-Ее (более 85 мин), нецелесообразно, так как в получаемом стальном порошке формуемость и уплотняемость более не улучшаются,При охлаждении стружки от температуры верхнего бейнитного превращения до комнатной температуры по границам бейнитных кристаллов выпадают карбиды в виде грубых выделений цементита, которые значительно повышают дефектность структуры, т, е, ее хрупкость. При этом, как показали эксперименты, если скорость охлаждения выше 5 град/с, выпадающих по границам бейнитных кристаллов грубых выделений карбидов неДостаточно для значительного охрупчивания металла, что ведет (из-за плохой размалываемости) к получению крупных, наклепанных частиц, что, в свою очередь, влечет за собой очередь, влечет за собой ухудшение как формуемости, так и уплотняемости, а значит прессуемости, Охлаждение стружки от температуры верхнего бейнитного превращения до комнатной температуры со скоростью меньше 0,1 град/с технологически нецелесообразно, так как возрастает время всего процесса, а технологические свойства остаются на том же уровне.П р и м е р. Частицы стружки стали ШХ 15 СГ размером менее 50 мм помещают в герметично закрывающийся контейнер с водоохлаждаемой крышкой и нагревают в атмосфере аргона в электропечи до 820 С. Нагретую стружку выдерживают при этой температуре 1 ч, За это время в аустените растворилось 70 карбидов от их общего содержания в стали, Количество это определяли так; изготавливали шлиф исходной структуры стали ШХ 15 СГ, представляющей собой зернистый перлит, производили травление известным травителем на цементит, не выявляющим общую структуру стали, содержащим 2 г пикриновой кислоты, 25 г едкого натра, 75 мл воды, продолжительность травления в кипящем растворе 10 мин, Затем на металлографическом комплексе "Воейег" - "Негзаве 1" подсчитывали количество карбидов в исходной структуре при увеличении в 1000 крат, которое принимали за 10,После аустенизации при 820 С в течение 0,5 ч производили закалку этого же образца в воду и изготавливали иэ него шлиф, На металлографическом комплексе повтор 5 10 15 20 25 30 35 40 45 но определяли количество видимых карбидов в закаленной структуре при увеличении в 1000 крат после травления по указанному режиму. Количество видимых карбидов в мартенсите составило 50 от их содержания в исходной структуре. Растворенные в аустените карбиды после закалки остаются в составе пересыщенного твердого раствора углерода в а - Ге и не выявляются при травлении, а нерастворившиеся карбиды в у-Ге выявляются в структуре мартенсита. Следовательно, количество растворившихся в аустените карбидов определяется по разнице между количеством карбидов в исходной структуре зернистого перлита и количеством карбидов в мартенсите. Исходя из этого, при режиме аустенизации: 820 С и выдержке 0,5 ч в у - Ге растворилось 100- 50=50 карбидов от исходного содержания в стали, После аустенизации при 820 С в течение 1 ч в аустените растворилось 700 карбидов, подсчитанных по изложенной методике.Для растворения в аустените стали ШХ 15 СГ 70 карбидов от их исходного содержания в стали при 820 С выдержку необходимо проводить в течение 1 ч. Затем стружку охлаждали до температуры верхнего бейнитного превращения 500 С со скоростью 10 град/с путем помещения контейнера в медный еодоохлаждаемый кожух, Охлаждение от 500 С до комнатной температуры вели со скоростью 5 град/с в атмосфере аргона. После охлаждения частицы стружки подвергали вторичному размолу в МБЛ. Полученный порошок подвергали отжигу в неокислительной атмосфере для снятия внутренних напряжений при 750 С в течение 10 мин,Свойства порошка представлены в таблице, Как следует из данных таблицы, применение способа обеспечивает повышение качества порошка,Формула изобретения Способ получения порошка из стружковых отходов, шарикоподшипниковой стали включающий дробление стружки, ее термообработку путем нагрева до 820-920 С, выдержки при этой температуре и охлаждения до температуры верхнего бейнитного превращения с последующим охлаждением до комнатной температуры. вторичный размол стружки и отжиг, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества порошка,выдержку осуществляют в течение 20-85 мин, а охлаждение от температуры верхнего бейнитного превращения .до комнатной температуры проводят со скоростью не более 5 град/с.1650365 Продолжение табли Составительдактор В.Данко Техред М.М Корректор О,Кравцо Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 1570 ИИПИ Госуд Тираж 512 Подписноеенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5