Способ выделения неметаллических включений из распыленных порошков сталей с карбидной фазой и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК B22F9/00 G01N33/20 

t

(Л

ОС

теля со скоростью от 5 до 20 м/с, а карбидные частицы выделяют из осадка нисходящим потоком растворителя путем фильтрации. Устройство для реализации способа снабжено перфорированным фильтром 6 с отверстиями диаметром 10-25 мкм, выполненными в шахматном порядке с шагом, равным 2-3 диаметрам отверстий, при

этом фильтр установлен на дне реактора 1. Достижение поставленной цели обусловлено организацией интенсивного циркулирования растворителя и перемещения частиц, выбором оптимального расположения и диаметра отверстий фильтра для отделения карбидных частиц от неметаллических включений, 2 с.п. ф-лы., 1 ил.,2 табл.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, а именно.к способам и устройствам для выделения неметаллических включений из распыленных порошков сталей с карбидной фазой. Цель изобретения - повьппение экспрессности выделения неметаллических включений. Для этого порошок стали растворяют в восходящем дискретном струйном потоке раствори

1

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам и устройствам для выделения неметаллических включений из распыленных порошков сталей с карбидной фазой, и может быть использовано при контроле загруженности металлических порошков оксидными огнеупорными материалами.

Цель изобретения - повьш1ение экс прессности вьзделения неметаллических включений.

Способ осущеставляют в реакторе для вьделения неметаллических включений из распыленных порошков сталей с карбидной фазой, снабженно перфорированным пластиновым (или другим кислотостойким) фильтром с отверстиями, которые вьтолнены в шаматном порядке. К фильтру через дно колбы подведен концентратор, подающий ультразвуковые колебания, препятствующие засорению фильтра и образованию коагуляторов карбидов.

Выделенные при растворении неметаллические включения остаются на фильтре, а после отмывки от растворителя анализируются оптическим или гравиметрическим способом.

Согласно способу растворение порошковой пробы производят при скорости истечения растворителя из отверстия в фильтре в пределах от 5 до 20 м/с Указанный предел основан на следующих экспериментальньгх данных.

В устройстве, снабженном перфори рованньЕ фильтром с отверстиями диаметром 20 мкм, производят растворен распыленного порошка быстрорежущей стали дисперсное ью минус 800 мкм.

Влияние скорости истечения раствора на экспрессность анализа распыленного порошка стали Р6М5-МП(мате- риал фильтра Nb, диаметр отверстия 20+5 мкм) представлено в табл. 1.

На чертеже показано устройство для осуществления способа вь1деления неметаллических включений из распыленных порошков сталей с карбидной фазой.

Устройство содержит реактор 1, колбу 2.с краном 3 регулировки уровня жидкости, который подсоединен к насосу и компрессору, между реактором и колбой установлена уплотни- тельная пробка 4 из кислотостойкого материала.

В нижней части реактора при помощи фторопластовой манжеты 5 крепится перфорированный платиновый фильтр 6 (допускается использование и другого кислотостойкого материала) с отверстиями 10-30 мкм, вьтолненными в шахматной последовательности с шагом, равным 2-3 диаметрам отверстий. В днище колбы при помощи фторопластовой пробки установлен изготовленный из кислотостойкого материала волновод ультразвукового вибратора 7, часть дна колбь; переходит в сливную трубку 8, радеющую зажим 9, и съемную магнитную ловушку 10, которая позволяет удерживать магнитные частицы, попадающие в растворитель при обработке пробы, возможен подогрев реакционной жидкости нагревателем 11, реактор закрыт крышкой 1 2.

Устройство для выделения неметаллических включений из распыленных

порошков сталей с карбидной фазой работает следующим образом.

Навеска исследуемого порошка за- сьтается в реактор 1, установленный через уплотните.льную пробку 4 в колбу 2, закрьшается крышкой 12, далее в реактор заливается дозированное количество растворителя, в колбе с помощью вакуумного насоса и крана 3 создается разрежение, при этом растворитель перекачивается из реактора 1 в колбу 2, затем изменением положения крана 3 в колбе 2 создается избыточное давление от компрессора. Восходящий струйный поток растворителя, поступающий в колбу 2, обеспечивается интенсивное перемешивание частиц при растворении после завершения цикла растворения, когда весь растворитель перекачан в реактор, последний вновь подключается к вакуумному насосу. Ультразвуковой вибратор 7 постоянно включен. Попадающие в колбу магнитные частицы продукты растворения размером менее диаметра отверстия в фильтре 6, задерживаются магнитной ловушкой 10, установленной на сливном патрубке 8 и регулируется зажимом 9. При необходимости растворитель может быть подогрет с помощью спирального нагревателя 1 1 .

По завершений растворения навески растворитель сливается через патрубок и далее производится отмывка осадка на фильтре 6 дистиллированной водой. Реактор извлекается из колбы фильтр 6 при помощи манжеты 5 отсоединяется. Исходным при определении содержания неметаллических включений в анализируемом порошке является либо изменение массы сухого фильтра либо данные оптического контроля оставшихся на нем частиц.

Анализируют распыленные порошки сталей 1086М5-КП, 17Х8ВЗ, М2Ф5-МП, 1386М5ФЗ-МП, Р10Ф1К8М6-МП. Результаты испытаний представлены в табл. 2

Нижний предел диаметра отверстий в фильтре обусловлен максимальным размером карбидов, присутствующих в распыленных порошках сталей. При

диаметре отверстий менее 10 мкм через фильтр не удаляются коагулянты карбидов и гели, образующиеся при растворении. При диаметре отверстия более 25 мкм удаляются неметаллические включения, которые влияют на механические свойства порошковых компактных материалов.

0 При изготовлении перфорированных фильтров с шагом отверстий менее двух диаметров не обеспечивается механическая прочность, при шаге отверстия более трех диаметров резко сок5 ращается живое сечение фильтра и

затрудняется подача через него растворителя при давлениях, безопасных для использования в лабораторном оборудовании.

0 Таким образом, реализация предлагаемого способа и устройства выделения неметаллических включений из распыленных порошков сталей с карбидной фазой обеспечивает сущест5 венное повышение экспрессности и точности анализа порошков.

Формула изобретения

0

мещены в шахматном порядке с шагом, равным 2-3 диаметрам отверстия, а фильтр установлен на дне реактора.

100

Составитель Ю. Коц Редактор М. БланарТехредЛ.Сердюкова Корректор И. Муска

Заказ 2751/14

Тираж 740

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Таблица I

14-16

Над фильтром не образуется псевдо- сжиженного слоя забит карбидами

Таблица 2

Подписное