(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТИРОВАННЫХ СПЛАВОВ
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТСОДЕРЖАЩЕЙ ЛИГАТУРЫ | 2015 |
|
RU2583980C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТИРОВАННЫХ ФЕРРОСПЛАВОВ И ЛИГАТУР | 2006 |
|
RU2331691C2 |
| СПОСОБ АЗОТИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2013 |
|
RU2506342C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ НИТРИДОВ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ ЛИГАТУР ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ И АЗОТСОДЕРЖАЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЛИГАТУР ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ | 2010 |
|
RU2422246C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ ЛЕГИРОВАННЫХ ПОРОШКОВЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ | 1995 |
|
RU2079392C1 |
| Способ азотирования металлических расплавов | 1980 |
|
SU968078A2 |
| СПОСОБ И ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТИРОВАННОГО СИЛИКОМАРГАНЦА В ДУГОВОЙ РУДНОТЕРМИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ | 2016 |
|
RU2644637C2 |
| СПОСОБ АЗОТИРОВАНИЯ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ | 2008 |
|
RU2386722C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТИРОВАННЫХ ФЕРРОСПЛАВОВ | 2000 |
|
RU2184170C2 |
| СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АНИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ С ВЫСОКИМИ МАГНИТНЫМИ СВОЙСТВАМИ | 2009 |
|
RU2407809C1 |
1
Изобретение относится к черной и цветной металлургии, в частности к производству азотированных ферросплавов.
Известен способ азотирования металлического марганца, включающий измельчение сплава до фракции 2 мм, вакуумирование и нагрев измельчённого сплава в вакууме с последующей выдержкой в атмосфере азота 1.
Недостатки известного способа состоят в неравномерно.м прогреве верхних и нижних поддонов с измельченным сплавом; сохранении различных температур при выдержке в атмосфере азота, которые приводят к неоднородности содержания азота в сплаве (различие в 2-3 абс. %) и к увеличению длительности азотирования.
Целью изобретения является сокращение технологического цикла и получение однородного содержания азота в сплаве.
Это достигается тем, что для азотирования применяют азот, который перед вводом в систему предварительно нагревают до температуры на 100-150°С ниже температуры азотируемого сплава.
Известно, что скорость азотирования можно выразить следующим уравнением:
а Т -т
D - коэффициент диффузии азогдета, S - глубинадиффузионного
слоя, см; F- поверхность раздела газ/ме2.
талл, см
V - объем металла, см
... -равновесие содержания та, %; N -текущее содержание азота
в момент времени.
Рост температуры, с одной стороны, приводит к повыщению скорости азотирования, так как увеличивается (по экспоненциальному закону) коэффициент диффузии D, а с другой стороны - к снижению Nj., т. е. снижает скорость азотирования.
Экспериментально установлено, что с учетом выделения тепла при азотировании металла нагрев газа целесообразно вести до температуры на 100-150°С меньще температуры металла перед вводом азота в систему. При нагреве менее 100°С наблюдается
неравномерный прогрев верхних и нижних отсев азотируемого металла, вследствие чего не достигается однородность содержания азота в сгктаве. При нагреве выше 150°С возрастает температура металла, вследствие чего снижается растворимость азота.
Способ осунлествляется следующим образом.
В лабораторной вакуумной печи сопротивления типа МПВ-3 с графитовым нагревателем производят азотирование металлического марганца (97,6% Мп, 1,7% Si). Навеску сплава массой О ,5 кг с размером частиц менее 2 мм помеща: т в алундовые лодочки, устанавливаемые стопкой под нагревателем. Всего было установлено 4 лодочки, в каждую из которых введены хромельалюмелевые термопары. После герметизации печи создают вакуум до остаточного давления 0,7 мм рт. ст. Затем осуц1,ествляют нагрев металла в вакууме до выхода температуры на нагревателе до 950°С, при этом температура в лодочках (последовательно от верхней к нижней) составляет 945, 920, 870, 805°С соответственно.
Азот перед вводом в систему нагревают в трубчатой печи сопротивления, заполненной боем кварцевого стекла, до температуры на 100-150°С ниже средней температуры металла 900°С. Уже через 5 мин после ввода нагретого азота температура в лодочках составляет 980, 945, 940 и 930°С соответстве.нно с последующим повыщением за счет теплоты экзотермической реакции нитридообразования до 1025, 1015, 1000 и 990°С Содержание азота в сплаве получено 8,6; 8,4; 8,0 и 7,8% соответственно. Разница
в содержании азота между сплавом, находящимся в верхней и в нижней лодочках, составила 0,8 абс. %.
В аналогичных условиях проводят азотирование по известному способу.
После ввода холодного азота через 15 мин температура в лодочках составляет 1020, 980, 945 и 840°С соответственно. Содержание азота в полученном сплаве 8,5; 7,8; 6,3; 5,8% соответственно. Разница 2,7 абс. %.
Таким образом, предварительный нагрев азота позволил создать быстрый и более равномерный прогрев различных слоев азотируемого металла, что в основном определило выравнивание содержания азота в сплаве.
Формула изобретения
Способ получения азотированных сплавов, включающий измельчение сплавов до фракции 2 мм, вакуумирование и нагрев измельченного сплава с последующей выдержкой в атмосфере азота при определенных температурах, отличающийся тем, что, с целью сокращения технологического циклаи получения однородного содержания азота в сплаве, азот перед вводом в сплав предварительно нагревают до температуры на 100150°С ниже температуры азотируемого сплава.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ло 369148, кл. С 21 С 7/00.. 1971.
