Порошковый материал на основе железа
Изобретение относится к области порошковой металлургии ,в частности, к материалам на основе железа для изготовления деталей топок паровых котлов. С целью повышения жаростойкости теплои электропроводности материал на основе железа содержит, мас.%: кремний в структурно-свободном состоянии 4,5-6, кремний в виде интерметаллидов с железом или твердого раствора с железом 1,5-2, медь 3-5,5. Материал имеет теплопроводность 0,52 Вт/см<SP POS="POST">.</SP>К, удельное электросопротивление 19 мкОм<SP POS="POST">.</SP>см и высокую жаростойкость (глубина коррозии за 10<SB POS="POST">4</SB> ч при 900°С 0,03 мм). По механическим свойствам материал пригоден для изготовления слабонагруженных деталей. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 С 22 С 38/16 38/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4305068/31-02 (22) 13.07.87 (46) 30.07.89, Бюл. ¹ 28 (71) Новочеркасский политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (72) Ю.Г.Дорофеев, А.В.Плющев, В.|O.Дорофеев и И,A.Êoñoáoêîâ (53) 621.762:669,018.24 (088.8) (56) Дорофеев Ю.Г. Динамическое горячее прессование пористых порошковых заготовок. М.: Металлургия, 1977, с. 168-175, Анциферов В.Н.; Черепанова В.Г.
Структура спеченных сталей, M,:
Металлургия, 1982, с. 189., (54) ПОРОШКОВЪ|Й МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ
ЖЕЛЕЗА (57) Изобретение относится к области
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к материалам на основе железа для изготовления деталей топок паровых котлов.
Цель изобретения — повышение жаростойкости, теплопроводности и электропроводности материала.
Предложен порошковый материал на основе железа, содержащий кремний в структурно-свободном состоянии, кремний в виде интерметаллидов с железом или твердого раствора с .железом и медь при следующем соотношении компонентов, мас.7:
Кремний в структурносвободном состоянии 4,5-6
Кремний в виде интерметаллидов с
„„SU„„3497263 А1
2 порошковой металлургии, в частности к материалам на основе железа для изготовления деталей топок паровых котлов. С целью повышения жаростойкости, тепло- и электропроводности материал на основе железа содержит, мас.7: кремний в структурно-свободном состоянии 4,5-6, кремний в виде интерметаллидов с железом или твердого раствора с железом 1,5-2, медь
3-5,5. Материал имеет теплопроводность 0,52 Вт/см К, удельное электросопротивление 19 мкОм см и выоокую жаростойкость (глубина коррозии за 10 ч при 900 С 0,03 мм). По механическим свойствам материал пригоден для изготовления слабонагруженных деталей. 1 табл. железом или твердого раствора с железом 1,5-2
Медь 3-5, 5
Железо Остальное
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Предлагаемый и известный порошковые материалы получали следующим способом. Порошки железа, кремния и меди перемешивали в смесителе до получения равномерного распределения элементов по объему.
Из шихты холодным прессованием изготавливали заготовки пористостью
10-207., Заготовки спекали в вакууме или безокислительной среде при о
1200-1250 C в течение 2 — 2,5 ч.
Затем заготовки нагревали в защит3 14972 3 ной атмосфере до 1150-1250 С и под вергали динамическому горячему прессованию до пористости не более 1,52,0 от плотности копактного материала. Прессовки подвергали отжигу при 900-920 С с выдержкой 30-50 мин.
В результате обработки по указанному режиму шихты, содержащей . 6-8 мас.X кремния, 1,5-2 мас. последнего связывались с железом, образуя твердый раствор и интерметаллиды Fe5Si, FeSi и Ре$, а 4,56 мас. кремния оставались в струк турно-свободном состоянии.
Прочностные и пластические свойства определяли на универсальной разрывной машине при скорости нагружения i мм/мин, Ударную вязкость (KCU) определяли испытаниями на ударный изгиб при помощи копра. Жаростойкоеть порошкового материала определяли при испытаниях в продуктах сгорания антрацитового штыба.
Измерения сопротивления образцов с размерами 5х10х 55 мм проводили с а ,помощью моста переменного тока, Теплопроводность измеряли калориметром на образцах диаметром 15 мм, высотой 25 мм, 30
В таблице приведены составы и физико-механические свойства предлагаемого и известного материалов.
I т
«>»
Сталь Химический состав> мас.X
Кремний недь Железо В н в С»о- п р бодх нмй
Из данных таблицы следует, что предлагаемый материал обладает в
1,3 раза большей теплопроводностью, в
1,6 раза большей электропроводностью и в 14 раз большей жаростойкостью по сравнению с известным материалом.
При этом его механические свойства достаточны для изготовления слабо10 нагруженных изделий.
Формула изобретения
Порошковый материал на основе
15 железа, содержащий кремний в виде интерметаллидов с железом или твердого раствора с железом и медь, отличающийся тем, что, с целью повышения жаростойкости, теплопроводности и электропроводности, он дополнительно содержит кремний в структурно-свободном состоянии при следующем соотношении компонентов, мас.
Кремний в структурносвободном состоянии
Кремний в виде интерметаллидов с железом или.твердого раствора с железом
Медь
Железо
4, 5-6
1,5" 2
3-5,5
Остальное
Иеханнческие свойства удельное злектросоп" ротивление, икОм с
Теплопроводкость, вт/см Х аротой" ость тлубина орроэии, им, при
00 C за
0 ч ) Относи" тельное сукение, )>
Ударная вязкость
ИДж
Относительное удлине-. ние, 2 ремвное соротивение азрыву,.
НПа твердом астворе и имически вязанный
Предлагаемая
z (o, 4Ы+о, Эы +
+ 1 > 04Я+О > 221 ) 4, 5
2(0>46Ы+0,4>N +
+0,948+0>32т ) 6,0
1,5(0,36oc40,32Ы)+
+0>8Я+0>02 ) 5,5 г,о 12С
34 Э2 0>32
Э,О Остальное
0,51 18>9 0>029
28Э
5>5
264 2,9 2>8 0,29 0,53 19,1 0,031
0 51 18>8 0,030
0,38 29>5 О,418
261 3,2 3,2 0 31
840, 9,4 11 >2 0,24 н
4>0
2,0
Известная
I > I а н и е. Ы вЂ” раствор креииия в 1яелезе, sL «Pe>Si., Я" Pe83.> q - -teS(. (Примеч
Составитель А.Никифоров
Техред А. Кравчук
Корректор С.Шекмар
Редактор М.Недолуженко
Заказ 4410/31 Тираж 576 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä> ул. Гагарина,101
