Способ получения трубных заготовок

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению трубных заготовок в режиме СВС. Цель изобретения -повышение пластических свойств. В способе получения трубных заготовок готовят реакционную шихту на основе оксидов металлов и металла-восстановителя, в которую вводят фторид кальция в количестве 1-15 мас.%, размещают ее в камере, вращают камеру и инициируют самораспространяющийся высокотемпературный синтез, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 22 С 1/05

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ г

L э

t (21) 4486352/02 (22) 26.09.88 (46) 30.11.91. Бюл, ЬЬ 44

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (72) В.Д.Поздеев, В.В.Бессонов, Ю.К.Охинцев и С.А.Каратасков (53) 621.762.34 (088.8) (56) Патент США N. 4217948, кл. В 22 D 13/08, 1980. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при производстве трубных заготовок, в том числе многослойных, методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.

° Цель изобретения — повышение пластических свойств трубных заготовок.

Согласно способу заполняют реакционную камеру исходной смесью, содержащей порошковые окислы металлов и металлический восстановитель, вращают камеру и восстанавливают смесь, исходную смесь дополнительно.размешивают с фторидами металлов, взятыми в количестве 1 — 15 мас.,(,.

Перемешивание смеси с фторидами металлов позволяет усреднить их распределение по объему в исходной смеси.

Согласно данному способу фториды металлов перемешивают с исходной смесью, содержащей окислы металлов и металлический восстановитель, вращают в реакционной камере и воспламеняют. При этом в металле трубы основными включениями являются мелкодисперсные (порядка 1-2 мкм) окислы металла-восстановителя, которые не

„„5U „„1694673 А1 (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в-частности к получению трубных заготовок в режиме СВС. Цель изобретения — повышение пластических свойств. В способа получения трубных заготовок готовят реакционную шихту на основе оксидов металлов и металла-восстановителя, в которую вводят фторид кальция в количестве

1 — 15 мас.7;, размещают ее в камере, вращают камеру и инициируют самораспространяющийся высокотемпературный синтез, 1 табл. успевают отделяться от металла вследствие высоких скоростей кристаллизации, метал-. лического расплава и своей дисперсности.

Особенностью этого способа является высокая температура (порядка 3000 С), Использование фторидов позволяет уменьшить содержание неметаллических включений, так как при температурах, значительно превышающих температуру кипения .фторидов металлов, их реакционная способность резко увеличивается, эа счет поонессов перевосстановления происходит образование летучих фторидов металлавосстэновителя и тем самым повышается степень рафинирования металла и, соответственно, его паастические свойства, Таким образом, введенные в смесь по предлагаемому способу фториды проявляют. новое свойство — повышают пластичность полученного методом CBC металла.

Введение менее 17; фторидов металлов практически не оказывает влияния на пластические свойства получаемых трубных заГотовок.

1694673

Механические свойства

Варианты опыта кг/мм кгlмм

110

° 120

117

121

121

115,5

22

24

15,5

59,5

59

126

129

126,5

94,5

116,5

Перемешиаание фторидов металлов и вослламенение смеси с содержанием фторидов металлов более 15 приводит к тому, что горение смеси. становится нестабильныи, температуре реакции понижается. Это объяанявтся тем, что фториды обволакивают поверхность контакта окислов металлов и аоватановитеая . и затрудняют- реакцию меяцф ними. Крома того, увеличивается содержание включений иэ-за снижения температуры расплава.

Окислы железа, хрома, сажу и порошковый алюминий вместе с флюоритом перемешивают в смесителе типа "пьяная бочка".

Ш ихтовку материалов проводят в соответствии с химическим составом стали 401 (с учетом усвоения хрома и углерода).

8 реакционную камеру из графита засыпает смесь.

Размеры камеры: внутренний диаметр

50 мм; длина 70 мм. Камору устанавливают а устройство, выполненное на базе ййсарноФо станка, вращают со скорсстью

1000 об/мин и воспламеняют смесь, По окончании процесса удаляют окислы с внут ренней стенки трубы и термообрабатывают (химический состав полученной трубы соответствует стали 40Х). Режим термообработки: -,емпература закалки 850 С в воде, температура отпуска 500 С. Из полученной термообработанной заготовки вырезают образцы согласно OCT 3-3702-84 с размерами; наружный диаметр 48 мм; внутренний диаметр 44 мм.

Пример. В качестве компонентов для получения. заготовок используют окислы железа, хрома, молибдена, никеля, ванадия, титана, углерода в виде сажи ПМ-15ТС и алюминий марки АСД-1. Для введения в стали кремния и марганца используют порошок ферросилиция ФС75 и порошок марганца МРО, в качестве фторида кальция— порошок флюорита, Трубные заготовки из стали

38ХНЗМФА

Свойства по ГОСТ 4543-71

Перемешивание с 15% фторида кальция. с 10% фторида кальция с 5 фторида кальция с 1% фторида кальция

Заготовки, полученные по известном способ

Соотношение компонентов в исходной смеси рассчитывают на среднее содержание элементов в стали: для стали 38ХНЗМФА:

5 FeO:СгрОзМО,Mo03;VROUW:С:Al:FeSI;Mn"

= 125,2 FeO:4,1 Сг20з:8,4 %0 0,7 МоОз 0,6

VzOg: 0,5 С:32 Al:0,6 FeSI;0,8 Мп; для стали 3XHMd©:

Fe0:Сг20з:МоОз:VzOg: С:Al: FeSI:Mп =

10 =113,6 FeO:8,5 Cr20g;7,3 МозОз:1,8 V20g:33,5

Al:0,5 С:0,6 FeSI, для стали 18Н10Т:

FeO:Ñã20ç.NI0:Ti0z: С:Al: FeSI:Мп

=89:29,2:12,7 .1:0,2:37,1:0,6:0,8.

15 8 полученную смесь вводят флюорит в соответствии с заявляемыми пределами и перемешивают а смесителе типа "пьяная бочка" в течение 30 мин.

Смесь помещают в реакционную камеру

20 из графита, покрытую изнутри цирконом.

Процессы исследования и проведения экспериментов описаны выше.

Химический состав сталей соответствует требованиям ГОСТ 4543-71; ГОСТ 595025 73; ГОСТ 5632-72 соответственно.

Термическая обработка соответствует следующим режимам: сталь 38ХНЗМФА— закалка при 800 С, отпуск при 600 С; сталь

ЗХЗМЗФ вЂ” эакалха при 1040 С, отпуск при

30 550 С; сталь Х18Н10Т вЂ” закалка при 1050 С, отпуск при 700 С.

В таблице приведены данные испыта35 Формула изобретения

Способ получения трубных заготовок, включающий приготовление реакционной смеси порошков на основе оксидов металлов и металла-восстановителя, размещение

40 ее в камере, вращение камеры и инициирование самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения пластических свойств, в реакционную смесь вводят

45 фторид кальция а количестве 1-15 мас.%.

1694673

Продолжение таблицы °Механические свойства

Варианты опыта кг/мм кг/мм

Трубные заготовки из стали

ЗХЗМЗФ

Свойства по ГОСТ 5950-73

Перемеши вен ив с 15 фторида кальция с 10 фторида кальция с 5 фторида кальция с 1 фторида кальция

Заготовки, полученные по известному способу

Трубные заготовки из стали

12Х18Н10Т

Свойства по ГОСТ 5632-72

Перемешивание с 15 фторида кальция с 10 фторида кальция с 5 фторида кальция с 1 фторида кальция

Заготовки, полученные по известном способ

150

170

158

158

153

152

54,5

59,5

59

14,5

22

26,5

18,5

177

181

172,5

164

40

46,5

47

45,5

57

57,5

57,5

27

28,5

29

59

60,5

60,5 .57

19,5

35

Составитель С. Багрова

Техред М.Моргентал Корректор М, Шароши

Редактор М, Петоова

Заказ 4131 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям. при ГКНТ СССР

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

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