Способ и шихта для получения композиционного порошка на основе боридов железа и титана Советский патент 1991 года по МПК B22F9/18 C22C29/14 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения порошков на основе боридов.

Цель изобретения - снижение стоимости продукта при высоком его выходе.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. Титаномагнетитовый концентрат (ТМ), имеющий следующий состав, мас.%: Fe2O3 46,7; FeO 35; TiO2 8,4; 3,2; SiO2 3,2; MgO 0,7; CaO 0,3; примеси - остальное, смешивают с сажей и борной кислотой в соотношении, мас.%, 15:50:35 и прокаливают в графитовых тиглях на воздухе при 600°С в течение 2 ч. Затем в этих же тиглях проводят восстановление при 1300°С в вакууме 1,3 МПа в течение 0,5 ч. Полученную железоборокарбидную смесь размалывают в шаровой мельнице, просеивают и отделяют избыток сажи.

В табл. 1 приведены технологические параметры и составы исходной шихты, где

примеры 1-3 содержат предлагаемые интервалы исходной шихты и технологических параметров, примеры 4-5 - заграничные значения составов шихты, примеры 6-9 содержат заграничные значения технологических параметров.

Некоторые характеристики полученных композиционных порошков (фазовый состав полученных порошков, размеры боридов и выход годного продукта) приведены в табл. 2,

Как следует из приведенных результатов, снижение содержания в шихте ТМ и увеличение сажи ведет к снижению выхода годного продукта и к увеличению содержания свободного углерода, увеличение содержания ТМ и снижение сажи приводит к недовосстановлению оксида титана. Снижение температуры восстановления приводит к недовосстановлению оксидов железа и титана, а превышение температуры свыше 1300°С приводит к значительному увеличеО

со о оо

С5

со

нию размеров боридных частиц. Недостаточно высокая температура (менее 600°С) прокаливания приводит к значительным потерям шихты при вакуумном восстановлении, повышение же температуры свыше 800°С не дает изменения в фазовом составе и в других параметрах, но, очевидно, нецелесообразно из-за экономических соображений.

Таким образом, выбранный режим (примеры 1-3) позволяет получить полное восстановление оксидов с минимальным размером боридных частиц и высоким выходом годного продукта. Полученный композиционный порошок можно применять для лазерного легирования, плазменного напыления и в качестве упрочняющих добавок в износостойкие порошковые материалы.

Формула изобретения

1. Способ получения композиционного по- pduiKa на основе боридов железа и титана,

включающий смешивание оксидов железа и титана с борной кислотой и углеродом с последующим восстановлением и измельчением полученного спека, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости продукта при высоком его выходе, в качестве оксидов используют титаномагнетитовый концентрат, перед восстановлением смесь его с борной кислотой и углеродом прокаливают на воздухе при 600-800°С, а восстановление ведут в вакууме при 1200-1300° С.

2., Шихта для получения композиционного порошка на основе боридов железа и титана, содержащая борную кислоту и углерод, отличающаяся тем, что, с целью снижения стоимости продукта при высоком его выходе, она дополнительно содержит титаномагнетитовый концентрат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Титаномагнетитовый

концентрат15-30

Борная кислота 50-52

Углерод18-35

Таблица 1

0

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения порошков на основе боридов. Цель изобретения - снижение стоимости продукта при высоком его выходе. В качестве оксидов используют титаномагнетитовый концентрат, при этом шихта для получения композиционного порошка содержит, мас.%: титаномагнетитовый концентрат 15-30; борная кислота 50-52; углерод 18-35, перед восстановлением ее прокаливают на воздухе при 600-800°С, а восстановление ведут в вакууме при 1200-1300°С. В результате получают композиционный порошок, состоящий из боридов железа и титана и карбида РезС с железной связкой, который можно применять для плазменного и лазерного напыления, в качестве упрочняющих добавок в износостойкие материалы. 2 с. п. ф-лы, 2 табл. se

600

700

800

700

700

550

850

700

700

1300 1250 1200 1250 1250 1250 1250 1150 1350

0,5 1,0 2,0 1,0

1,0

1,0 1,0 2,0 0,5

1,0 1,3 1,3 1,3 1.3 1,3 1,0 1,3 1,0

Таблица 2