Способ силицирования спеченных изделий

(51)5 В СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТСССР ИЗОБРЕТЕНИЯ ИСАН К АВТ КОМУ СВИДЕТЕЛЬС 2(57) Изобретение относится к порошковой металлургии, а частности к способу силицирования спеченных изделий. Цель - повысследовательский шение производительности процесса и й и технологиче-экономия ферросилиция, Спеченные издемического обору- лия укладывают в тигель, засыпают ферросилицием, помещают тигель между торцами .Ф.Тимофее н ко, плоских коаксиальных катушек, нагревают и Т,Н,Волчанская их осесимметричным магйитным полем, актво СССР, сиальная составляющая которого йормаль, 1988,: на поверхности крошки и дну тигля, дотемпературы плавления ферросилиция, от- ВАНИЯ СПЕЧЕН- ключают верхнюю катушку и включают нижнюю на мощность;" превышающую заданную в 2-2,2 раза. 1 табл,ЪГ(21) 4762313/02 (22) 28,11.89 (46) 07.08.92. Бюл. М 29 (71) Всесоюзный научно-и и роектно-конструкторски ский институт электротердования (72) А.А.Волчанский, А П.Ф,Доленко, Л.Г.Скудин (56) Авторское свидетельс М 1447877, кл. С 21 Э 1/О (54) СПОСОБ СЙЛИЦИРО НЫХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к йорошковой Из-за интенсивного нагрева верхней части .металлургии, в частности к силицированйю": тигля, зонынахождения ферросилиция, наизделий, и может быть.,использовано для блюдается его значительное выгорание и высокотемпературной термической и хими- при этом меньшее количество паров фероко-термической обработки:, силицйя обтекает спеченные заготбвки.Известен способ производства изделий: : Цель изобретения - повышение произиэ самосвяэанного кремния, заключающий- водительности силицирования и зкономия ся в укладке предварительно спеченных за- . ферросилиция.гото в о к в ти гел ь, пересы и ке их Поставленная цель достигается тем, что ферросилицием и силицировании в индук- согласно способу силицирования изделий, ционной печи с,соленоидным индуктором. включающему укладку изделий в тигель иНаиболее близким к предлагаемому яв- засыпку в него ферросилиция, помещение ляется способ силицирования изделий, тиглямеждуторцамиплоскихкоаксиальных включающий укладку изделий в тигель и эа- катушек, установление на них задайной сыпку в него ферросилиция, помещение тиг- мощности и йагрев осесимметричным магля между торцами плоских коаксиальных нитным полем, аксиальная составляющая .тушек, установление на них заданной которого нормальна поверхности крышки и мощности и нагрев осесимметричным маг- дну тигля, после достижения изделиями нитным полем, аксиальная составляющая температуры плавления ферросилиция откоторого нормальна поверхности крышки и ключают верхнюю катушку, а на нижней кадну тигля, : тушке устанавливают мощность,Недостатками известного способа явля- превышающую заданную в 2-2,2 раза.ются низкая производительность силициро- Предлагаемый способ был проаерей вания и большой расход ферросилиция; экспериментально. Предварительно спеченные заготовки диаметром 710 мм и высотой 300 мм из карбида кремния уложили вграфитовый тигель диаметром 1050 мм, высотой 450 мм и толщиной 50 мм, пересыпалиферросилицием и вместе с тиглем поместили между торцами плоских коаксиальныхкатушек,Катушки включали на заданную (220кВт) мощность, причем из-за симметрии наобоих катушках мощность одинаковая - по110 кВт. Контроль температуры осуществляли с помощью ВР-термопар,Когда температура изделий достиглатемпературы плавления ферросилиция и онстал подплавляться и стекать в нижнюючасть тигля, верхнюю катушку отключили, айижнюю включили на мощность 220 кВт,доведя процесс до конца. При этом производительность процесса силицирования выросла на 10,5% из-за интенсивногопарообразования ферросилиция в нижнейчасти тигля и улучшения пропитки заготовокего парами при движении их снизу вверх.Это в свою очередь уменьшило количествоФерросилиция, уходящего изтигля с летучими газами, и дало его экономию 20. Втаблице, приведена зависимсть производительности силицирования и экономииферросилиция от мощности, подаваемой нанижнюю катушку, после достижения заготовками температуры плавления ферросилиция.Из таблицы видно, что при повышениимощности на нижнюю катушку меньше чемв 2 раза от общей первоначальной мощности весь процесс термической обработкизамедляется из-за медленного нагрев% заготовок. И хотя парообразование интенсифицировалось, это не ускоряетсилицирование и не дает экономии ферросилиция. При увеличении мощности большеверхнего предела, неравномерность нагрева заготовок такова, что это приводит кнеравномерной пропитке заготовок и бракуизделий. При этом из-за интенсивного испарения ферросилиция нет его экономий.10 15 Годовой объем производства изделий 200 т, Прибыль, получаемая предприятием в год при.производстве 1 т иэделий, составляет 17,0 тыс, руб. Стоимость 1 т ферросилиция 466 руб 20 коп. Объем продукции за счет увеличения производительности процессасилицирования на 105, и с учетом остывания, перефутеровки, разгрузки и загрузки вырос на 3;6, что дает дополнительную прибыль вгод200;0 0,03 17,0 " 102,0 тыс, руб;По существующему технологическому процессу в тигель загружается 73 кг предварительно спеченных заготовок, которые пересыпаются ферросилицием в количестве36 кг. Масса силицированных изделий составила 95 кг. Таким.образом, потери ферросилиция на 1 т готовой продукции составила 20: 7 Э+36 -85 1000 0,147 т что составляет 13,7 руб.Потери ферросилиция в год - 29,4 т.Экономия ферросилиция дает дополнитель ную прибыль 2,74 тыс. руб. Таким образом, общая прибыль от внедррния предлагаемого способа только на одном предприятии составит 2,74+ 102,0" 104,74 тыс, руб в год.Формула изобретения 30Способ силицирования спеченных изделий. включзющий укладку изделий в тигель и засыпку в него Ферросилиция, помещение тигля между торцами плоских кдаксиальных катушек, установление на них 35 заданной мощности и нагрев осесимметричным магнитным полем, аксиальная составляющая которого нормал ьна поверхности крышки и дну тигля, о т л и ч ающ и й.с я тем, что, с целью повышения 40 пройзводительности процесса и зкономии ферросилиция, по достижении йзделиями температуры плавления ферросилиция отключают верхнюю катушку, а на нижней катушке устанавливают мощность, 45 превышающую заданную в 2-2,2 раза,Мощность на нижней Повышение мощнокатушке, кВт сти на нижней катуш- ке Экономии нет Составитель И.БелостоцкаяТехред М,Моргентал Корректор З.Салко Редактор Н,Лазаренко/.Заказ 2721 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 200 210 220 240 242 250 1,82 1,9 2,0 2,18 2,20 2,27 Изменение производительности по отношению к известномуспособ Больше на 43 мин Не изменилось Меньше на 57 мин Меньше на 65 мин Меньше на 25 мин Не изменилось