Способ получения порошковых азотсодержащих сталей и сплавов Советский патент 1984 года по МПК B22F1/00 

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано на заводах, производящих и использующих порошки различных сталей и сплавов.

Известен способ получения порошковых азотсодержащих сталей, включающий азотирование порошков быстрорежущей стали при давлении 1-12 атм в течение А-100 мин С13.

Однако данный способ имеет низкую производительность и не обеспечивает высоких технологических и служебных свойств сталей и сплавов вследствие получения в них низких концентраций азота.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения порошковых азотсодержащих сталей и сплавов, по которому порошок стали или жаропрочного сплава подвергают азотированию в среде азота при температуре 920-1200 0 при повышенном давлении 1,7-9,7 mils в течение 10 мин 2 3,

К недостаткам известного способа следует отнести невысокое содержание азота.в порошке и, следовательно, более низкие технологические и служебные свойства сталей и сплавов. Цель изобретения - повьшение содержания азота в металле, технологических и служебных свойств сталей и сппавов.

Поставленная цель достигается тем что согласно спосо.бу получения порошковых азотсодержащих сталей и сплавов, включающему азотирование порошка при повьш1енном давлении и температуре, азотирование порошка осуществляют при давлении газа GOISO атм.

Снижение давления процесса ниже 60 атм приведет к уменьшению концентрадии азота в порошке.и, следовательно, к понижению технологических и служебных свойств сталей и сплавов. Увеличение давления свыше . 150 атм ограничено возможностями существующего оборудования.

Процесс осуществляют при температуре 600-1 . Это способствует быстрому протеканию диффузионных процессов, что значительно увеличивает его производительность. При температуре процесса ниже замедляется скорость диффузии и уменьшается его npcfts одительность. Увелчение температуры процесса свьш1е приводит к частичному оплавлению порошков некоторых сталей и сплавов.

При указанных вьшге параметрах процесса для полного азотирования порошков сталей и сплавов достаточна выдержка их в течение 5-30 мин.

Пример , Порошок быстрорежущей стали 10Р6М5 загружали в реактор и подвергали азотированию по предлагаемому и известному способам

По предлагаемому способу порошок засыпали в кварцевую трубку, вокруг которой была намотана молибденовая проволока, установленную в реакторе Затем в реактор из баллонов (PN2 150 атм) напускали азот и нагревали порошок до 850°С и выдерживали при зтой температуре 20 мин.

Азотированный порошок, полученньй по предлагаемому и известному способам, засыпали в металлические капсулы диаметром 95 мм и длиной 500 мм, нагревалн до 1150°С и подвергали прессованию на прессе П8743 усилием 2000 атм. Из полученной сортовой заготовки диаметром 30 мм вырезали образцы для определения концентрации азота, технологических (пластичность п при ) и служебньк (стойкость) свойств стали 10Р6М5.

Результаты сравнительных исследований свойств стали 10Р6М5, полученной по известному и предлагаемом способам, представлены в таблице.

10

Известный

0,34

1150

6,0

100

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ АЗОТСОДЕРЖАВДХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ, включающий азотирование порошка при повьпаенном давлении и температуре, отличающийся тем что, с целью повышения содержания азота в металле, технологических и служебных свойств сталей и сплавов, азотиг рование порошка осуществляют при давлении газа 60-150 атм.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает высокое содержа- 25 ние аэота в порошке и, следовательно, повышение технологических и служебных свойств сталей и сплавов.