Екзотермічна суміш для одержання термітної швидкорізальної сталі р12л

Екзотермічна суміш для одержання термітної швидкорізальної сталі Р12л, яка містить фероалюмінієвий терміт, що містить оксид феруму та алюмінієвий порошок, а також оксиди легуючих елементів або порошки цих елементів, яка відрізняється тим, що фероалюмінієвий терміт додат C2 2 (19) 1 3 90824 тної швидкорізальної сталі Р12л, яка містять оксид феруму, порошок алюмінієвий, оксиди легуючих елементів або порошки цих елементів при вмісті сірки і фосфору в фероалюмінієвому терміті не більше 0,02%, яка відрізняється тим, що як оксид феруму використовують залізну окалину у вигляді відходів ковальського і прокатного виробництв, а як оксиди легуючих елементів або їх порошки використовують хром металевий або ферохром ФХ65-7А, силікокальцій С40Л10, феросиліцій ФС65Ал3,5, ферованадій (75%-ий), карбон, молібден, оксид вольфраму при таких співвідношеннях компонентів екзотермічної суміші, мас. %: хром металевий 2,4-3,3 або ферохром ФХ65-7А 65%-ий (3,8-5,1) силікокальцій С40Л10 та феросиліцій ФС65Ал3,5 1,5-2,0 ферованадій (75%-ий) 1,2-1,9 карбон 1,3-1,6 молібден 0,6-0,8 оксид вольфраму WO3 15,2-17,0; порошок алюмінієвий марок ПА-318,3-19,4 ПА-6 (18,6-19,9) залізна окалина F3O4 у вигляді відходів ковальського і прокатного виробництв: 51,78-59,28. Перевага використання екзотермічної суміші даного складу полягає у тому, що це дозволяє 4 отримувати швидкорізальну сталь Р12л в умовах ремонтних майстерень, цехів та інших виробничих приміщень не пристосованих для звичайних методів плавлення сплавів, а також з'являється можливість здійснювати наплавлення швидкорізальною сталлю Р12л, а обмеження у складі екзотермічної суміші для одержання швидкорізальної сталі Р12л за сіркою та фосфором призводить до синтезу сплаву з гарантованим хімічним складом без забруднюючих домішок, які суттєво зменшують механічні і службові властивості матеріалу. У складі металотермічної шихти використані оксиди легуючих елементів, що відновлюються алюмінієм. Проведено відповідні термохімічні та термокінетичні розрахунки на основі стехіометричного складу компонентів із врахуванням засвоєння їх з шихти. Приклад конкретного використання. Використовується сплав, що отриманий у металотермічному реакторі в результаті горіння термітної суміші відповідного складу [4], що наведений у табл. 1. Алюмінієвий порошок у даному складі шихти може бути замінений на мливо алюмінієвої стружки - відходи металорізального виробництва. Замість порошку карбону може використовуватись графіт, сажа та ін. Таблиця 1 Хімічний склад термітної швидкорізальної сталі та склад шихти для синтезу швидкорізальної сталі Р12л Склад шихти1 Хімічний склад термітних швидкорізальних сталей (% за мас.) 1 Марка сталі - аналог промислової С Ферохром (65%-ий) WO3 Ферованадій (75%-ий) Силікокальцій та феросиліцій Мо Алюмінієвий порошок ПА-4 Залізна окалина С Сr W V Мо АІ Fe Р12л 1,42 4,77 7,13 2,67 1,7 3,2 19,78 59,33 0,85 3,10 5,70 2,00 2,90 0,10 85,35 Вміст S і Р повинен складати не більше 0,02%. Характеристики синтезованої металотермічної швидкорізальної сталі Р12л (питома маса , твер дість HRC, межа міцності на розтяг зкість ан) наведені у табл. 2. в, ударна в'я 5 90824 6 Таблиця 2 Фізико-механічні властивості та особливості структури термітної швидкорізальної сталі Р12л Марка сталі - аналог промислової , кг/м (х103) HRC Р12л 8,4 61 1 в, МПа ан1, МДж/м2 70,0 Залишковий аустеніт Маса карбідної у поверхневому шафази, % рі, % 20 58 Випробування проводилися на взірцях із U-подібним надрізом. Основними параметрами, що встановлюють різальні властивості швидкорізальної сталі, крім твердості, є її теплостійкість і період стійкості ма теріалу при заданій швидкості різання, що наведені у табл. 3 і 4. Таблиця 3 Службові властивості синтезованої термітної швидкорізальної сталі Р12л Марка сталі - аналог промислової Р12л Відносна шліфованість 0,5 Теплостійкість, °С 640 Період стійкості1 (у хвилинах) при точінні у залежності від швидкості різання Таблиця 4 Період стійкості1 (у хвилинах) при точінні у залежності від швидкості різання Марка синтезованої швидкорізальної сталі Р12л 30 90/76 Швидкість різання, м/хв. 50 104/92 100 62/54 1 У чисельнику період стійкості, що відноситься до експериментальної швидкорізальної сталі, а у знаменнику - до промислової аналогічної сталі за [5]. Для оцінки періоду стійкості термітної швидкорізальної сталі Р12л (у хвилинах) використовувалися стандартні пластини для прохідних різців, тип 01, код ОКП 0045 ГОСТ 25395-82 при умовах точіння Сталі 50 ГОСТ 1050-88 у залежності від швидкості різання при різних режимах обробки на токарно-револьверному верстаті мод. Т1 - глибина різання 1мм, подача - 0,08мм/об (див. табл.4). Отримані дані свідчать, що спосіб отримання сплаву, умови твердіння і особливості синтезованого сплаву позитивно вплинули на властивості синтезованої сталі, і дозволяють стверджувати, що литу термітну швидкорізальну сталь Р12л можна застосовувати для процесу різання, демонструючи властивості кращі, ніж у сплаву, отриманого промисловими технологіями. Таким чином, враховуючи автономність процесу синтезу швидкорізальної сталі Р12л, незалежність від складного обладнання, потужних джерел енергії та високу швидкість і продуктивність процесу (час горіння суміші триває 20-30с.), відкриваються широкі можливості для використання наплавлення термітної швидкорізальної сталі. Техніко-економічна ефективність. Використання металотермічного плавлення економічно доцільне у випадках, коли потрібно терміново (за лічені секунди) отримати рідку швидкорізальну сталь Р18л при відсутності джерел електроенергії, скла дного обладнання для плавлення металу та ін., тобто в ремонтних неспеціалізованих майстернях і навіть "польових" умовах. Насправді ефект від використання термітної швидкорізальної сталі ще більший тому, що у виробництво повертається також ферум, який вміщується у залізній окалині, а також замість порошків металів та їх оксидів можна використовувати мливо стружки - відходи металорізального виробництва. Винахід може бути застосований у інструментальному виробництві при терміновому виготовленні заготовок інструментів (наприклад різців), а також при термітному наплавленні інструментальних матеріалів на поверхні заготовок у ремонтних цехах. Джерела інформації: 1. А.С. №969449 (СССР) МКИ В22Д27/06. 533664. Экзотермическая смесь для изготовления прибылей / Н.Н. Александров, В.И. Куликов, А.И. Беляев и др. 1982, Б.И. - М., №40. - С.47. 2. А.С. 1260108 (СССР) МКИ В 22Д7/00. Способ получения стальной отливки / Б.А. Рыбальченко, Н.И. Мурашев, В.И. Коваленко. - М., 1986, Б.И. - №36. - С.33. 3. Патент України №49264А МПК: 7С22С1/00, С21С 1/08. Екзотермічна суміш для живлення виливків з високолегованих сталей / Ю.Ю. Жигуц, 7 90824 Ю.Ю. Скиба. Опубл. 16.09.2002. - Бюл. №9. - прототип. 4. Патент України №27948 МПК: В23К23/00, В23Р15/00. Спосіб металотермічного приварювання інструментальної пластини із швидкорізальної Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 8 сталі до основи інструменту / Ю.Ю. Жигуц, Ю.Ю. Скиба. Опубл. 26.11.2007. - Бюл. №19. 5. Справочник инструментальщика / Под. ред. И.А. Ординарцева. - Л.: Машиностроение, 1987. 846с. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601