SU1079694A1 - Batch for producing iron-based sintered products - Google Patents

Abstract

ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СПЕЧЕННЕОХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА, содержаща  никель и кремний, о т л и ч аю щ а   с   тем, что, с целью повы1шени  жаростойкости и коэффициента т6р14ического расширени  спечентлх изделий и интенсификации процесса спекани  шихты, она дополнительно Содержит хром, бор.и углерод, причем кремний и железо содержитс  в виде железокремниевого сплава,  вл ющегос  отходом электротехнической стали, а никель, хром, бор и углерод - в виде порошка сплава никель - бор хром - углерод при соотношении порошка сплава и отходов электротехнической ртали The CHARGE TO GET SURFACE PRODUCTS ON THE BASIS OF IRON contains nickel and silicon, which is so that, in order to increase the heat resistance and the coefficient of expansion of the special products and intensify the process of sintering the mixture, it additionally contains chromium, it additionally contains chrome, and contains chrome, and additionally contains chromium. and carbon, while silicon and iron are contained in the form of an iron-silicon alloy, which is a waste of electrical steel, and nickel, chromium, boron and carbon are in the form of an alloy powder; nickel - boron is carbon - with a ratio of alloy powder and electrical waste technical rtali

Description

оabout

1one

:о:about

ЭдEd

;о ;about

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в час г нести к леги рованным спеченным материалам на основе железа, используемым дл  изготовлени  деталей, работающих в услови х термоциклических нагрузок, например , дл  калибровочных оправок в производстве магнитопроводов. .The invention relates to powder metallurgy, per hour being carried to alloyed sintered iron-based materials used for the manufacture of parts operating under thermal cycling conditions, for example, for calibration mandrels in the manufacture of magnetic circuits. .

Известна шихта дл  получени  спеченных изделий на основе железа, содержаща  легирующие компоненты: фосфор, кремний, титан, марганец, кремний и феррофосфорсиликат 1 5 весо% l ,The known charge for producing sintered iron-based products containing alloying components: phosphorus, silicon, titanium, manganese, silicon and ferrophosphorosilicate, 1 5% by weight of l,

Недостатком известной шихты  вл етс  низка  жаростойкость получаемых спеченных изделий, что не позвол ет использовать ее при получении изделий, работающих в термоциклическом f ,A disadvantage of the known charge is the low heat resistance of the obtained sintered products, which does not allow its use in the preparation of products operating in thermocyclic f,

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  шихта .дл  получени  спеченных изделий на основе железа 2 следующего состава,вес. %Closest to the invention to the technical essence and the achieved result is the charge for obtaining sintered iron-based products of the following composition, weight. %

Никель1Nickel1

КремнийДо 3 Silicon up to 3

ЖелезоОстальноеIronErest

Недостатками данной шихты  вл ютс  низкие жаростойкость и коэффициент терглического расширени  получаемых спеченных изделий, а также низка  усадка заготовок из шихты при их спекании.The disadvantages of this mixture are low heat resistance and the coefficient of tergly expansion of the obtained sintered products, as well as low shrinkage of the blanks from the mixture during sintering.

Низка  жаростойкость материала, полученного-из известной шихты приводит к образованию окалины и недопустимому изменению геометрических размеров изделий, например калибровочных оправок.The low heat resistance of the material obtained from the known charge leads to the formation of scale and unacceptable change in the geometric dimensions of products, for example, calibration mandrels.

Низкий коэффициент TepMH4eckoro расширени  материала не позвол ет обеспечить желаемого рассогласовани  значений коэффициентов термичес кого расширени  калибровочной оправки (большее значение) и электротехнической стали (меньшее значение), что необходимо ;.;л  улучшени  уплотнени  витков магнитопроводов при их отжиге. Низка  усадка заготовок из известной шихты при их спекании требует высоких температур спекани  Iv- );,The low TepMH4eckoro material expansion coefficient does not allow for the desired mismatch between the thermal expansion coefficients of the calibration mandrel (larger value) and electrical steel (lower value), which is necessary;.; L to improve the compaction of the magnetic cores during their annealing. Low shrinkage of blanks from a known mixture during sintering requires high sintering temperatures Iv-);

Цель изобретени  - повышение жаростойкости и коэффициента термического расширени  спеченных изделий   интенсификаци  процесса спекани  шихты . - The purpose of the invention is to increase the heat resistance and the coefficient of thermal expansion of sintered products to intensify the process of sintering the mixture. -

Дл  достижени  поставленной цели шихта дл  получени  спеченных издеЛИЙ на основе железа, содержаща  никель и кремний, дополнительно содержит хром, бор,-и углерод, причем кремний и железо содержитс  в виде железокремниевого сплава,  вл ющегос  отходом электротехнической- стали, ,а никель, хром, бор и углерод - в виде порошка сплава никель - бор/ хром - углерод при соотношении порощка сплава и отходов электротехнической стали (1:1) - .ОЗ) и при зледующем соотношении компонентов шихты, мас,%:To achieve this goal, the charge for obtaining sintered iron-based products, containing nickel and silicon, additionally contains chromium, boron, and carbon, while silicon and iron are contained in the form of an iron-silicon alloy, which is a waste of electrical steel, and nickel, chromium , boron and carbon - in the form of a powder of nickel - boron / chrome - carbon alloy with a ratio of alloy splash and electrical steel waste (1: 1) - OZ) and with the following ratio of charge components, wt%:

Никель10-32Nickel 10-32

Хром1,5-7,5Chrome 1.5-7.5

Кремний0,4-2,3Silicon0,4-2,3

Бор0,2-1,6Bor0,2-1,6

Углерод0,03-0,40Carbon 0.03-0.40

ЖелезоОстальноеIronErest

Наличие в шихте порошка борсодержащего сплава никель - бор - хром углерод (ПГ - СР2) и железокремниевого сплава - отходов электротехнической стали обеспечивают жидкофазное спекание материала при 1100 1200 С , высокую жаростойкость при термс циклирова нии в окислительной среде и коэффициенте термического расширени  большим, чем у электротехнической стали магнитопроводов. -Кроме того, использование железокремниевого сплава,  вл ющегос  отходом от резки магнитопроводов, в качестве одного из основных компонентов шихты, например, дл  изготовлени  калибровочных оправок создает возможность возврата отходов в основное производство магнитопроводов Предложенные составы шихты опробы вают дл  изготовлени  калибровочных оправок методс1ми механообработки из Ст.3 и Ст.2 .The presence in the mixture of a powder of boron-containing nickel-boron-chromium carbon (PG-CP2) and iron-silicon alloy electrical steel wastes provide liquid-phase sintering of the material at 1100 1200 C, high heat resistance during thermal cycling in an oxidizing environment and a thermal expansion coefficient greater than electrical steel magnetic circuits. - In addition, the use of iron-silicon alloy, which is a waste from cutting magnetic cores, as one of the main components of the charge, for example, for the manufacture of calibration mandrels creates the possibility of waste return to the main production of magnetic circuits. The proposed mixture compositions are tested for the manufacture of calibration mandrels of mechanical processing from St .3 and Art. 2.

Пример. Породок железа марки ПЖ2МЗ (70%) смешивают с порошком сплава 11Г-СР2 (l5%) и отходами железокремнистого сплава Э-330 (15 соотнс пение порошка сплава ПГ-СР2 и отходов 1:1.Example. Iron grade PZh2MZ (70%) is mixed with 11G-CP2 alloy powder (l5%) and E-330 iron-silicon alloy waste (15 the ratio of PG-CP2 alloy powder and 1: 1 waste.

Состав шихты, мас.%: Никель10The composition of the mixture, wt.%: Nickel10

Хром1,5Chrome1,5

Кремний0,4Silicon0.4

Бор0,2Bor0,2

Углерод0-, 03Carbon0- 03

ЖелезоОстальноеIronErest

В качестве технологической смазки при прессовании используетс  стеарат цинка в количестве 1% от веса шихты.Zinc stearate in the amount of 1% of the weight of the charge is used as a technological lubricant during pressing.

П р и м ер 2. Порошок железа ПЖ2МС (55%) смешивают с порошком сплава ПГ-СР2 (l5%) и отходами железокремнистого сплава электротехнической стали марки (30%), соо ношение порошка сплава ПГ-СР2 и отходов 1:2.Example 2. Iron powder ПЖ2МС (55%) is mixed with powder of PG-СР2 alloy (l5%) and waste of iron-silicon alloy of electrical grade steel (30%), mixing powder of PG-СР2 alloy and waste of 1: 2.

Состав шихты, мас.%: Никель11The composition of the mixture, wt.%: Nickel11

Хром1,6Chrome1,6

Кремний1,2Silicon1,2

Бор0,3Bor0,3

Углерод0,06Carbon0.06

ЖелезоОстальноеIronErest

В качестве технологической смазки при прессовании используетс  стеарат цинка в количестве 1% от веса шихты.Zinc stearate in the amount of 1% of the weight of the charge is used as a technological lubricant during pressing.

ГГ р и м е р 3. Порошок железа ПЖ2МЗ (10%) смешивают с порошком сплава ПГ-СР2 (20%) и отходами желез окремнистого сплава электротехнической стали марки Э-330 (60%), Соотношение порошка сплава 11Г-СР2 и отходов 1:3.GG p m e R 3. Iron powder ПЖ2МЗ (10%) is mixed with powder of alloy PG-СР2 (20%) and waste of glands of silicious alloy of electrical steel grade E-330 (60%), Ratio of alloy powder 11G-СР2 and waste 1: 3.

Состав шихты, мас.%: Никель21,The composition of the mixture, wt.%: Nickel21,

Хром4,5Chrome4,5

Кремний1,4Silicon1,4

Бор0,9Bor0.9

Углерод0,2Carbon 0.2

ЖелезоОстальноеIronErest

В качестве технологической смазки при прессовании используетс  ст арат цинка в количестве 1% от веса шихты.Zinc arate in the amount of 1% by weight of the charge is used as a technological lubricant during pressing.

П р и м е р 4. Порошок железа марки ПЖ2МЗ (20%) Ьмешивают с пороком сплава ПГ-СР2 .(40%) и отходами железокремнистого сплава электротенической стали марки Э-330 (40%), соотношение пороика сплава ПГ-СР2 и отходов 1:1.PRI me R 4. Iron powder of the PZh2MZ brand (20%) is mixed with the PG-CP2 alloy defect (40%) and waste of the iron-silicon alloy of the E-330 grade electrostatic steel, the ratio of the poroika of the PG-CP2 alloy and waste 1: 1.

Состав шихты, мас.%: Никель32The composition of the mixture, wt.%: Nickel32

Хром7,5Chrome7.5

Кремний2-3Silicon2-3

Бор1,6Bor1,6

УглеродOf 4CarbonOf 4

ЖелезоОстальноеIronErest

В качестве технологической смазарат цинка в количестве 1% от веса шихты.As a technological lubricant of zinc in the amount of 1% by weight of the mixture.

Прессование шихты осуществл етс  в пресс-форме с усилием прессовани  500-700 МПа. Отпрессованна  оправка имеет увеличенные размера 1,0-1,1%, т.е. на величину усгщки при жидкофазном спекании.Pressing the mixture is carried out in a mold with a pressing force of 500-700 MPa. The extruded mandrel has an increased size of 1.0-1.1%, i.e. by the amount of liquidation during sintering.

Спекание оправок производитс  0 в вакууме (или защитной среде диссоциированном аьолиаке),. Спеченные оправки имеют геометрические размеры в соответствии с требовани ми чертежа, форму и чистоту поверх5 ности . Дополнительной механической обработки оправок не требуетс  .The sintering of the mandrels is carried out in vacuum (or in a protective environment of a dissociated aolyak) ,. Sintered mandrels have geometric dimensions in accordance with the requirements of the drawing, the shape and purity of the surface. No additional machining of the mandrels is required.

В таблице приведены значени  жаростойкости и коэффициента термического расширени  материалов, получен0 ных из предложенной шихты в сравнении с материалом, полученным из известной шихты, и значени  усадйи заготовок при- спек&нии, полученных 5 из известной и предложенной шихт.The table shows the values of heat resistance and thermal expansion coefficient of the materials obtained from the proposed mixture in comparison with the material obtained from the known mixture, and the values of the percussion of the add-on blanks & 5 obtained from the known and proposed mixture.

Как следует из приведенных в таблице данных. Предложенна  шихта в сравненииС известной обеспечивает интенсификацию процесса спекани  и повышение жаростойкости и коэффи0 циента термического расширени  спеченного материала.As follows from the data in the table. The proposed mixture, in comparison with the known, provides an intensification of the sintering process and an increase in the heat resistance and the coefficient of thermal expansion of the sintered material.

Экономический эффект от максимгшьного использовани  предложенной шихThe economic effect of the maximum use of the proposed

Claims (1)

ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА, содержащая никель и кремний, отличающаяся тем, что, с целью повышения жаростойкости и коэффициента тёрмического расширения спеченных изделий и интенсификации процесса спекания шихты, она дополнительно содержит хром, бори углерод, причем кремний и железо содержится в виде железокремниевого сплава, являющегося отходом электротехнической стали, а никель, хром, бор и углерод - в виде порошка сплава никель - бор хром - углерод при соотношении порошка сплава и отходов электротехнической ртали (1:1) -(1:3) и при следующем соотношении ты, мас.%:MIXTURE FOR PRODUCING SINTERED ITEMS BASED ON IRON, containing nickel and silicon, characterized in that, in order to increase the heat resistance and thermal expansion coefficient of sintered products and to intensify the sintering process of the mixture, it additionally contains chromium, boron carbon, and silicon and iron are contained in the form silicon-silicon alloy, which is a waste of electrical steel, and nickel, chromium, boron and carbon are in the form of a powder of an alloy nickel - boron chromium - carbon with a ratio of alloy powder and waste of electrical ali (1: 1) - (1: 3) to you at the following ratio, wt.%: Никель Хром Кремний Бор У глерод Железо компонентов ших10-32Nickel Chrome Silicon Boron Carbon Iron Component PWC 10-32 1,5-7,51,5-7,5 0,4-2,30.4-2.3 0,2-1,6 0,03-0,40 ' § Остальное0.2-1.6 0.03-0.40 '§ Else SU ,1079694SU, 1079694 1079694.1079694.