ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ШИХТЫ ИЗ ДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ ДЛЯ КАРБИДОСТАЛЕЙ

Полезная модель относится к области порошковой металлургии, в частности к технологии и оборудованию для приготовления шихты из дисперсных порошков для карбидосталей, составляющими которых являются железо (или сталь) и карбиды (титана, бора или кремния).
Известна технологическая линия получения порошковых шихт для карбидосталей с составляющими: быстрорежущая стальР6М5К5 и карбид титана TiC (И.Д.Быков, Г.Л.Дубров, Ю.Ф.Бокий и др./ Опыт изготовления инструмента из карбидостали // Порошковая металлургия. -1984. - №5. - с.40-44), который включает дозирование шихты с содержанием 20 мас.% TiC, ее размол в жидкой защитной среде (спирт, бензин) в аттриторе, сушка шихты.
Однако используя такую технологическую линию, невозможно гарантированно получить шихту для карбидостали с заданным размером частиц карбида, так как при совместном размоле железа (или стали) и карбида (титана, бора или кремния) эти частицы по разному подвергаются размолу из-за различной твердости. В какой-то момент частицы TiC перестают размалываться, частицы металла становятся амортизаторами для маленьких частиц TiC.
Техническим результатом предложенной линии для производства шихты из дисперсных порошков для карбидосталей является получение однородной шихты с заданным размером частиц порошка карбида.
Поставленная задача решается предложенной линией для производства шихты из дисперсных порошков для карбидосталей, включающая установленные в технологической последовательности и связанные транспортными средствами устройство для дозирования порошков металла
и карбида, аттритор для измельчения смеси порошков и устройство для сушки полученной шихты, причем линия дополнительно содержит аттритор для измельчения порошка карбида и устройство для сушки полученного порошка карбида, установленные перед устройством для дозирования порошков металла и карбида.
Наличие в линии дополнительного аттритора для измельчения порошка карбида позволяет размолоть частицы карбида до заданного размера, а при размоле смеси металла и карбида в аттриторе для измельчения смеси порошков фактически происходит размол частиц металла до заданного размера и равномерное распределение частиц карбида в смеси. Частицы карбида не размалываются, т.к. частицы металла становятся амортизаторами для маленьких частиц TiC.
На фигуре 1 показана последовательность размещения технологического оборудования в технологической линии.
Технологическая линия состоит из аттритора 1 для размола порошков карбидов, вакуумного шкафа 2 для сушки порошка, весового дозатора 3 для измерения доз порошков металлов и карбидов, аттритора 4 для размола/смешивания шихты, вакуумного шкафа 5 для сушки готовой шихты.
Пример работы технологической линии.
Пример относится к изготовлению шихты из порошков стали Р6М5ФЗ и карбида титана TiC.
Технологическая линия состоит из аттритора типа 505-1s, емкостью 5л для размола порошков карбидов (1), вакуумного шкафа для сушки порошка модели Vacuum Drierrs MKxl 1 (2), весового дозатора SIMPLEX типа PHS производительностью 0,3-150 кг/час для отмерива-ния доз порошков металлов и карбидов (3), аттритора типа 505-10s, емкостью 80 л для размола/смешивания шихты (4), вакуумного шкафа для сушки готовой шихты модели Vacuum Drierrs MKxl 1 (5).
Порошок TiC засыпается в аттритор 1 и размалывается в изопропиловом спирте в течение 30 мин до среднего размера 2 мкм. Затем размолотый порошок помещают в вакуумный шкаф 2 для сушки при температуре 150°С. Затем на дозаторе 3 отмеряются последовательно весовые дозы порошков Р6М5ФЗ (исходного) и TiC (высушенного) в соотношении 4:1. Дозированные порошки помещаются в аттритор 4 и размалываются и одновременно смешиваются в изопропиловом спирте в течение 2 часов. Готовая шихта высушивается в вакуумном шкафу 5 при температуре 150°С.
+0,5
+75
Контролю подлежат размолотый в аттриторе 1 порошок TiC и размолотая в аттриторе 4 шихта из порошков Р6М5ФЗ и TiC. Контроль проводится в лабораторных условиях с использованием автоматического анализатора SIAMS-600. В порошке TiC контролируется средний размер частиц: он должен составлять 2мкм. В шихте Р6М5ФЗ ТiС контролируется средний размер частиц Р6М5ФЗ (он должен составлять 10 мкм) и степень равномерности весового содержания TiC в общем объеме шихты.
+0,5
+7,5
Исследования на анализаторе показывают, что средний размер частиц TiC 2мкм обеспечивается после размола в течение 30 мин. Размер частиц Р6М5ФЗ 10 мкм обеспечивается после размола в течение 2-х часов. Весовая доля TiC в случайно выбранных местах образца, сформированного из шихты, отличается от заданной не более чем на 1,8%, что с технологической точки зрения является приемлемым результатом.
Таким образом, заявленная технологическая линия позволяет за счет отдельного размола порошка карбида гарантированно получить шихту карбидостали с дисперсными частицами карбида с заранее заданными размерами. Использование такой шихты положительно влияет на структуру порошковой карбидостали, что определяет улучшение технологических свойств изделий.