Способ изготовления спеченных изделий из стальных шламов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВ ИТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рвспубиик,»863184 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 24. 01. 80 (21) 2873607/22-02 (зцм. к.з

Государственный комнтет

СССР но ямам нзобретений

i еткрмтнй с присоединением заявки М (23) Приоритет

В 22 F 3/12

Опубликовано 15.0981 . Бюллетень М 34

Дата опубликования описания 15. 09. 81 (53) УДК 621 ° 762 ° 4:

:621.762.5 (088.8) Ж.И. Дзнеладэе, В.H. Плечев, С.Г. Стукалев

С. В. Якушин и В. Г. Бакалинский (72) Авторы изобретенмя

Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина (73) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ СТАЛЬНЫХ ШЛАКОВ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления спеченных изделий из шламов шарикоподшипниковой стали °

Известен способ изготовления спеченных иэделий, заключающийся в прессовании и спекании заготовки иэ порошка с последующей ее штамповкой (11

Однако данный способ не обеспе- ® чивает изготовление изделий с высокими механическими свойствами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ изготов 35 ления спеченных изделий из шлама стали.ШХ-15, включающий сушку шлама, отжиг в водородной вреде при 800 С в течение 1 ч, прессование и последующее спекание при 12500С в течение 20

3 ч g2).. .ч

Однако иэделия, полученные по этому способу, имеют невысокую прочность (12-16 кгс/мк ) и твердость 25 (70-80 Нв), поскольку при отжиге шлама в водородной среде содержание углерода в нем уменьшается от 1,2% до

О, 1В и менее, а кроме того, требует проведения двукратного нагрева. 30

Цель изобретения — повышение прочностных свойств изделий и упрощение технологии.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем сушку шлама, отжиг в водородной среде, прессование и спекание, прессование осуществляют после сушки шлама, отжиг совмещают с процессом спекания и спекание проводят по ступенчатому режиму путем нагрева до 550-6000С с выдержкой 1,5-2 ч и последующего нагрева до 1150-1200 С с выдержкой 1,5-3 ч.

Пример 1. Шлам после обеэвоживающей сушки при 130 С в течение

6 ч подвергают прессованию в цилиндрические брикеты 60х140 мм на прессе с усилием 7 тс/см . Затем брикеты проходят термическую обработку по следующему режиму: нагрев до

5500С со скоростью нагрева 200 град/ч, выдержка при этой температуре в течение 2 ч и последующий нагрев с той же скоростью до 1200 С и выдержка при этой температуре 1,5 ч,после чего брикеты прессуют одним из методов горячей обработки давлением, например экструзией, на конечные раза меры.

863184

Механические свойства спеченных изделий из шлама шарикоподшипникового производства

Механические свойства.

Режим отжига и спекания,и/п

После спекания

Время выдержки, ч

Температура выдержки,ос

Gs кгс/мм

4q кгс/мм Нв

Нв

2,0

1 >50

46-57 154-186 98-123

284-301

1200 1, 5

600 1,5 с

41-52 147-178 87-112

273-296

3, 0

1150

1,0

1250

43-64

156-170

12-16 70-80

3,0

Известный способ

ВНИИПИ Заказ 7651/17 Тираж 872 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 2. Шлам обрабатывают по технологической схеме, аналогичной примеру 1, только режим термической обработки в водородной среде следую-, щий: нагрев брикетов до 600 С с выдержкой 1,5 ч, подъем температуры до

1150 С и выдержка в течение 3 ч.

Установлено, что выдержка брике,тов при температуре ниже 550 С и вре мени менее 2 ч или при температуре выше 600 С и времени менее 1,5 ч не обеспечивает сохранение углерода в спеченном материале на уровне 0,40,5%, поскольку органические включения не успевают разлагаться, происИспользование предлагаемого способа изготовления спеченных изделий 40 иэ шлама обеспечивает по сравнению с известным способом получение спеченных изделий с более высокими прочностными характеристиками, и следовательно, расширение диапазона их использования как конструкционных деталей; упрощение переработки шлама за счет уменьшения числа технических операций; использование шламовых отходов, содержащих мелкодисперсную фракцию стального порошка и отходов, склонных к самовозгоранию на воздухе после отжига в восстано.вительной среде при свободной за сыпке..

Ожидаемый экономический эффект 55

1 от использования предлагаемого изобретения составит около 210 руб на т порошка стали.

Формула изобретения

Способ изготовления спеченных Щ изделий иэ стальных шламов,. вклюходит интенсивное испарение масла при подъеме температуры выше 600 С и разбухание брикетов. Обработка брикетов при температуре более 1200 ( и времени, превышающем 1,5 ч, ведет к обеэуглероживанию материала. Температуры спекания менее 1150 С при выдержках, не достигающих 3 ч, недостаточны для полного восстановления окислов железа, содержащихся в исходном шламе.

Механические свойства спеченных изделий, изготовленных предлагаемым и известным способами, представлены в таблице.

После экструзии и нормализации чающий сушку шлама, отжиг в водородной среде, прессование"и спекание, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств изделий и упрощения технологий, прессование осуществляют после сушки шлама, отжиг совмещают с процессом спекания и спекание проводят по ступенчатому режиму нагрев до

550-600 С, выдержка 1,5-2 ч, нагрев до 1150-1200 С, выдержка

1,5-3 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

М 1334357, кл. С 7 D, 1974.

2. Раковский В.С. и др. Изготовление металлокерамических изделий из отходов шарикоподшипниковой стали. "Литейное производство", 9 3, 1951, с. 25.