Способ получения порошка из стружковых отходов шарикоподшипниковой стали

 

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 аустенизации 820-920°С в течение 20-85 мин до растворения в аустените 70-96% 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. 1табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)ю В 22 F 9/04, 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

l1PLh fKHT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4490225/02 (22) 10,10.88 (46) 23.05.91. Бюл. М 19 (71) Институт металлургии и обогащения

АН КаэССР (72) В, Н. Свиденко. А. Н, Карпенюк, М, Н. Квитковская, А, К. Тынишбаева и

Т, К. Михайлюк (53) 621.762.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1183300, кл. В 22 F 9/04, 1985.

Зухер М. С. др, Конструкционный спеченный материал на основе металлических отходов шарикоподшипниковых производств. Тезисы докладов XIV Всесоюзной конференции по порошковой металлургии.

Ташкент, 1979, с. 35. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА ИЗ

СТРУЖКОВЫХ ОТХОДОВ ШАРИКОПОДШИПНИКОВОИ СТАЛИ

Изобретение относится к порошковой металлургии, s частности к способу получения порошка из стружковых отходов шарикоподшипниковой стали.

Цель изобретения — повышение качества порошка, Способ осуществляют следующим образом.

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, БЫ „1650365 А1 (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу получения иэ 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$ 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. 1табл. выдержку и охлаждение осуществляют в защитной атмосфере, Охлажденную до комнатной температуры стружку подвергают повторному раэмолу и отжигу.

Время выдержки стальной стружки при температуре аустенизации (менее 20 мин), необходимое для растворения карбидов менее 70 от их общего содержания в стали. недостаточно, так как количество карбидов, выделяющихся в этом случае при дальнейшем охлаждении по границам бейнитных 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 мож1650365

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 96ф, карбидов в у-Fe (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.

Пример. Частицы стружки стали

ШХ15СГ 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. 3а это время в аустените растворилось 70 карбидов от их общего содержания в стали. Количество это определяли так; изготавливали шлиф исходной структуры стали ШХ15СГ, представляющей собой зернистый перлит, производили травление известным травителем на цементит, не выявляющим общую структуру стали, содержащим 2 г пикриновой кислоты, 25 r едкого натра, 75 мл воды, продолжительность травления в кипящем растворе 10 мин, Затем на металлографическом комплексе "Buehler" — "Versamet" 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 повтор5

45 но определяли количество видимых карбидов в закаленной структуре при увеличении в 1000 крат после травления по указанному режиму. Количество видимых карбидов е мартенсите составило 50 от их содержания в исходной структуре. Растворенные в аустените карбиды после закалки остаются в составе пересыщенного твердого раствора углерода в и — Fe и не выявляются при травлении, а нерастворившиеся карбиды в у-Fe 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 — Fe растворилось 10050=507 карбидов от исходного содержания в стали, После аустенизации при 820 С в течение 1 ч в аустените растворилось 70% карбидов, подсчитанных по изложенной методике.

Для растворения в аустените стали

ШХ15СГ 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 водоохлаждаемый 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-1. 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, отличающийся 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 таблицы

Составитель 8. Нарва

Техред М.Моргентал Корректор О,Кравцова

Редактор В.Данко

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1570 Тираж 512 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5