Способ азотирования металлических расплавов

Способ азотирования металлических расплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

Взамен. Ранее азф нйого (>46II27

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз. Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.03.73 (21) 1893068/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.02.78. Бюллетень № 6 ,(45) Дата опубликования описания 03.03.78 (51) М.Кл. С 21 С 7 00 государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.046 (088.8) (72) Авторы изобретения Е. 3. Кацов, А. И. Лукутин, В. И. Кашин, А. Г. Каневский, С. М. Горлов, А. И. Мазун, Л. С. Нечаев, Л. М. Новик, А. Г. Шалимов, В. А. Салаутин, Ю. Е. Самардуков, О. И. Геранина, М. Г. Ананьевский, О. Е. Молчанов, Э. В. Ткаченко и В. E. Буланкин (71) Заявители Институт металлургии им. А, А. Байкова и Центральный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина (54) СПОСОБ АЗОТИРОВАНИЯ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ

Изобретение относится к области метал.лургии и может использоваться, iHBIIpHIMep, при производстве азотсодержащих сталей и сплавов.

Известен способ получения азотираванного феррохрома насыщением раcIIJIBIBB метал.ла азотом из газовой фазы, отличающийся тем, что о дновременяо с насыщением из газо вой фазы газообразный азот продувают через расплавив, в котором поддерживают содержание кислорода не,более 0,05% (1).

Недостатком этого способа является отсутствие развитой аоверхнасти контакта между;металлом и газовой фазой.

Цель изобретения —,создание более развитой поверхности газ — металл и сокращение времепи азотирова н ия.

Предлагаемое изобретение основано на совмещении эффектав барботажа пузырьков азота сквозь слой обрабатываемого металла и кампрессианного воздействия азотсодержащей газовой фазы, выдержи ваемой при дав.лении более 1 атм.

При этом, наряду с созданием благоприят ных термодянамических условий растворения азота в металле (вследствие пропорциональности по закону хвадратногс корня (1Ч)=К1 Рн, ), достигается, с од ной стороны, максимальное развитие контактной,поверхности «металл — азотсодержащая газовая

2 фаза», а с другой стороны замедление прохождения пузырьков азота сквозь металл за счет приложенного дополнительного давления газовой фазы без онижения числа этих пузырьков.

В eIIIIx уславиях кинетические условия адсорбции азота металлов имеют очевидные преимущества перед условиями, созда ваемыми известными спосабами.

Для снижения отрицательного эффекта присугствия,поверхностно-активных элементов перед началом азотиравания в больши нсгве случаев целесообразно рафиниро|вание от этих элементов путем раскисления металла (например, углеродом;в вакууме) и десульфурации (например, присадками соответсгвующих реагентов) .

Применение вакуумной обработки,в целях раскислвния металла углеродом является

®0 наиболее .рациональным способом, хотя .в отсутствие необхадимого оборудования рафи нирова ние от кислорода можно проводить любым известным способом,,причем это рафинирование должно, оказывать благопр иятное воздейсгв ие на последующее .протекание азотирования металла.

Кроме того, в процессе вакуумиравания из рабочего прастра нсгва над металлом,в значительной мере удаляется газообразный

30 кислород, что способствует получению на сле461127

Ф о р м ул а,из о бр е те н и я

Составитель Л. Ригина

Техред И. Рыбкина

Редактор П. Горькова

Корректор В. Гутман

Заказ 972/29 Изд, Ко 197 Тираж 633 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фнл. пред. «Патент» дующем этапе обработки более чистой азотистой атмосферы с MHHIHMBJIbHbIM загрязнением ее,кислородом, существенно замедляющим растворение азо"а.

Таким образом,,предлагается способ легирования металла азотом, включающий ряд последовательных технологических операций, которые могут осуществляться либо полностью, либо частично. Этими операциями являются следующие:

Операции рафинирования металла от кислорода и серы, например внепечная вакуумная обработка нераскисленной стали, а также при садка десульфирующих агентов и продувка аргоном. Эти операции становятся факультативными IB случае, если степень раскисления и десульфурации, обеспечиваемая при выплавке данного сплава, достаточно высока, Установка ковша с металлом,в специальную герметическую камеру, лредназначенную для азотирования;,герметизация этой камеры и заполнение рабочего лространства газом заданных параметров (состав, давление, температура). В случае применения вакуумной обработки для раскисления металла, соответствующее оборудование может быть снабжено специальными конструктивными элементами, позволяющими быстро переходить от режима обработки при пониженном давлении (вакуумирования) к режиму обработки при повышенном давлении (компрессионная обработка), т. е. осуществлять все необходимые операции в одном агрегате. В целях экономии особо чистого азота компреасионный эффект может быть создан за счет разбавления газовой фазы каким-либо другим газом, например аргоном.

Вдувание газообразного азота з металл осуществляют,,напри мер, через пористые огнеупорные элементы футеровки ковша, .причем над металлом в п роцессе вдува ния азота поддержи вается повышенное давление газовой фазы заданного состава. Расходные нормы вдувания азота зависят от,композиции сплава, за данного количества содержания азота и рабочих параметров системы вдувания азота и устанавливаются экспериментально: азот вдувают под давлением на 0,1 — 1,6 атм

10 большим, чем сумма давлений raaoeoH фазы над раоплавом и столбом расплава, причем давление газо вой фазы над расплавом поддерживают iB пределах 0,8 — 10 атл . Расплав раскисляют под,вакуумом до содержания кис15 лорода менее 0,01%.

1. Способ азотирован ия металлических

20 раапла вов, заключающийся в его раскислении, десульфурац ии я в одновременном создании газовой фазы над расплавом .и вдувании его в расплавив, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени азотирования и увеличения его эффективности, азот вдувают под давлением на 0,1 — 1,6 атм большим, чем сумма да|влений газовой фазы над расплавом и столба распла ва, причем давление газовой фазы над расплавом поддерживают в пределах 0,8 — 10 атм.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что расплав расиисляют под вакуумом до содержания .кислорода менее 0,01%, 35

Источник информации, принятый во внима ние при экспертизе:

1. Патент Швеции М 302620, кл. С 21 С

7/00, 1968,