Разработка процессов получения хромоникелевого чугунного порошка и низколегированного порошкового материала тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Проскурин, Александр Дмитриевич

• Проскурин, Александр Дмитриевич
• 1984

Оглавление диссертации Проскурин, Александр Дмитриевич

С0ДЕР1АНИЕ ВВЕДЕНИЕ

1% Легированные железные порошки, их получение и применение .Ю

1.1. Получение легированных железных порошков физико-химичес кими методами.Ю

1.2. Получение легированных железных порошков методом распыления расплава

1.3. Получение и свойства легированных порошковых материалов

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка процессов получения хромоникелевого чугунного порошка и низколегированного порошкового материала»

В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года", утвержденных ХХУ1 съездом КПСС, указывается на необходимость увеличения производства новых конструкционных материалов на основе металлических порошков и порошков сплавов. Для получения изделий с повышенной износостойкостью, долговечностью, коррозио» стойкостью, а также для снижения трудоемкости и металлоемкости машин и механизмов намечено увеличить производство металлического порошка в 3 раза [1].

Дальнейший прогресс порошковой металлургии немыслим без решения таких задач, как разработка новых методов изготовления металлических порошков, расширение номенклатуры порошковых материалов [2]. Все более широкое применение в технике находят легированные порошковые материалы конструкционного назначения, получаемые путем использования либо порошков легирующих элементов, либо порошков сплавов. Изделия, полученные из легированных порошков, обладая высокой прочностью, износостойкостью, специальными свойствами, как правило, экономически более эффективны, чем изделия* полученные с использованием порошков легирующих. В связи с этим, разработка технологических процессов получения и освоение производства легированных порошков является одним из важнейших направлений в развитии порошковой металлургии. Важным фактором, стимулирующим развитие производства легированных порошков является необходимость экономии легирующих элементов, входящих в состав многих порошковых материалов. Однако объем производства легированных порошков в нашей стране остается низким. Одной из причин этого, очевидно, является то, что разработанные физико-химические методы (диффузионного насыщения, совместного восстановления оксидов и другие) малопроизводительны, а метод распыления легированных расплавов предполагает использование дорогостоящих легированных сталей.

Одним из факторов, определяющих целесообразность использования того или иного метода получения порошка, является исходное сырье. Сырье для получения металлического порошка должно быть технологичным, недорогим и иметь стабильный химический состав. Таким сырьем являются природнолегированные хромоникеле-вые чугуны, выплавляемые на Орско-Халиловском металлургическом комбинате из руд Халиловского месторождения на Южном Урале.

В настоящее время природнолегированные чугуны используются в сталеплавильном процессе и в литейном производстве. Передел легированного храмом и никелэм чугуна в сталь представляет определенную трудность и сопровождается неизбежной потерей легирующих элементов: вместе с кремнием переходит в шлак и основная масса хрома. Проблема сохранения легирующих элементов при переделе природнсшегированных чугунов полностью не решена и по настоящее время [3] . Одним из вариантов рационального использования природнолегированных чугунов может быть применение их для получения металлических порошков.

Высокая производительность процесса, возможность изменения свойств и дисперсности порошка в желаемую сторону позволяют предложить метод распыления расплава воздухом для получения легированного порошка из хромоникелевого чугуна. Так как порошок распыленного легированного чугуна имеет низкие показатели прессуемости и достаточно высокое содержание легирующих элементов, наиболее целесообразным является использование его в качестве углеродосодержащег о и легирующего компонента шихты для получения порошкового материала.

Работа выполнялась в соответствии с координационным планом научно-исследовательских работ УНЦ АН СССР на 1981-1985 годы от 26.02.81 по теме 6, комплексной научно-технической программой Минвуза РСФСР "Порошковая металлургия" на 1981-1985 годы от 24.08.81 по темам 08.05 и 09.04 .

Целью работы является разработка процессов получения хромоникелевого чугунного порошка и порошкового железочугуиного материала

В соответствии с этой целью поставлены следующие задачи:

1. Установить оптимальные режимы распыления расплава хро-моникелевого чугуна и выявить особенности формирования структуры и окисления частиц порошка-сырца.

2. Исследовать термодинамику и кинетику процессов восстановления и обезуглероживания частиц при отжиге хромоникеле-вого чугуна.

3. Исследовать механизм структурообразования и диффузию легирующих при спекании прессовок из смеси порошков железа и хромоникелевого чугуна.

4. Исследовать влияние добавок хромоникелевого чугунного порошка на механические и антифрикционные свойства разработанных материалов, оптимизировать их составы и режимы получения.

При решении этих задач получены следующие результаты:

1. Впервые выявлены особенности протекания процессов при распылении хромоникелевого чугуна, а именно:

- меньшее окисление частиц по сравнению с распылением нелегированного железоуглеродистого расплава, предпочтительное окисление углерода, выполняющее защитную функцию;

- состав чугуна и значительное переохлаждение способствуют формированию структуры частиц, состоящей из легированного аустенита и высокодисперсного перлита;

- более высокие параметры воздушного дутья для эффективного дробления струи расплава, чем при распылении железоуглеродистого расплава.

2. Установлено, что при отжиге порошка-сырца:

- восстановление поверхностных оксидов протекает более полно, чем обезуглероживание, которое лимит1фуется диффузией углерода и низким соотношением кислорода к углероду;

- повышение влажности газовой среды способствует процессу обезуглероживания до тех пор, пока содержание паров воды в ней не превышает равновесного и не вызывает окисления чугуна.

3. Выделены основные стадии процесса спекания железоцугун-ных прессовок и определены значения эффективных коэффициентов диффузии хрома, никеля и кремния из частиц чугуна в железо. Неполное растворение частиц чугуна при спекании способствует формированию структуры материала, обладающего высокими антифрикционными свойствами и износостойкостью. Установлены факторы, благоприятно влияющие на свойства порошкового материала.

Впервые проведенные исследования процесса получения хромо-никелевого чугунного порошка, оптимизация состава и свойств порошкового железочугунного материала дают возможность обоснованно решать вопросы рациональной технологии их изготовления и использования.

Научно обоснованные режимы распыления расплава легли в основу технологии, по которой на Орско-Халиловском металлургическом комбинате была получена опытно-промышленная партия хромоникелевого чугунного порошка-сырца.

Продовольственной программой СССР, принятой на майском 1982 года пленуме ЦК КПСС, предусматривается повышение технического уровня, качества и надежности машин и оборудования для растениеводства и пищевых отраслей промышленности. В соответствии с этим в Оренбургском объединении облсельхозтехники была изготовлена и успешно прошла эксплуатационные испытания партия подшипников скольжения сошника зерновой сеялки, изготовленная из порошкового железо^угунного материала, показав при этом значительно более высокую износостойкость, чем серийные подшипники из чугуна. На Пермском заводе торгового машиностроения внедрена технология изготовления ряда порошковых деталей для машин, перерабатывающих пищевые продукты, с общим эконо -мическим эффектом 88,5 тыс. рублей.

Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на Всесоюзном совещании по распылению в г.Ереване (1978 г.) и Ю научно-технических конференциях и семинарах в гг. Ленинграде, Перми, Челябинске, Уфе, Оренбурге, Октябрьском (1975-1983 гг.). По результатам выполненных исследований опубликовано 13 печатных работ и получено 2 авторских свидетельства на изобретения.

Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы, приложений и содержит 200 страниц машинописного текста, в том числе 25 таблиц , 65 рисунков, 121 наименований литературы, 5 приложений.

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Проскурин, Александр Дмитриевич

СБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В результате термодинамических расчетов и экспериментальных исследований установлены особенности окисления и струк-турообразования частиц хромоникелевого чугуна в процессе распыления расплава. Показано, что при температурах выше 1220 К предпочтительнее окисляется углерод, дендритная ликвация в условиях высоких скоростей охлаждения протекает ограниченно, значительное переохлаждение расплава способствует формированию структуры, состоящей из легированного аустенита и высокодисперсного легированного перлита. Окисленность частиц хромоникелевого чугуна,по сравнению с нелегированным чугуном, невелика, поверхностные оксиды представляют собой твердые растворы легирующих элементов в оксидах железа.

2. На основании исследования общих закономерностей процесса распыления хромоникелевого чугуна установлены оптимальные режимы получения порошка-сырца.

3» Для определения активности кремния в чугуне при проведении термодинамических расчетов процессов окисления и восстановления предложено использовать уравнение И.С.Куликова.

4. Термодинамическими расчетами и экспериментальными исследованиями восстановительно-обезуглероживающего отжига хромоникелевого чугунного порошка-сырца установлено:

- при температурах более 1320 К водород с точкой росы 250 К и конвертированная пропан-бутановая смесь являются восстановительными средами по отношению к поверхностным оксидам;

- основные кинетические зависимости при отжиге описываются уравнением Колмогорова-Ерофеева, определены кинетические константы уравнении;

- восстановление оксидов протекает активнее, чем обезуглероживание частиц х^угуна, вследствие небольшого соотношения в чугуне и лимитирующего влияния диффузионных процессов на обезуглероживание;

- повышение влажности газовой среды при отжиге способствует процессу обезуглероживания до тех пор, пока содержание паров в ней не превышает равновесного и не вызывает окисления чугуна;

- оптимальной температурой отжига в водороде следует считать 1350-1370 К , в конвертированном газе - 1370-1390 К ;

- отжиг порошка-сырца в вакууме не ниже (4-6) -Ю""** Па позволил снизить температуру процесса, по сравнению с отжигом в газовых средах, на 100°. При температуре 1270 К достигается высокая степень удаления кислорода и низкая степень обезуглероживания.

5. Хромоникелевый чугунный порошок характеризуется высокой насыпной плотностью, хорошей текучестью. Показана целесообразность использования хромоникелевого чугунного порошка в качестве углеродосодержащего и легирующего компонента шихты для поучения порошковых материалов на основе железа. Установлено влияние добавок хромоникелевого чугунного порошка на технологические свойства его смесей с порошком железа.

6. Изследованы механизм и кинетика растворения частиц хромоникелевого чугуна в железе при спекании. Выделены три основные стадии: образование железной матрицы, растворение углерода в аустените, диффузия легирующих компонентов из частиц чугуна в аустенитную матрицу.

7. Получены температурные зависимости распределения хрома, никеля и кремния в железочугунных композициях при продолжительности спекания до 1,92 *104 с . Определены значения эффективных коэффициентов диффузии хрома, никеля и кремния из частиц чугуна в матрицу. Эффективный коэффициент диффузии хрома на порядок ниже, чем у никеля и кремния, поэтому концентрационная неоднородность в распределении хрома сохраняется даже после (1,8-1,92)-Ю4 с спекания при температуре 1570 К .

8. Установлено, что фракции чугунного порошка менее 70 мкм практически полностью растворяются при температурах спекания выше 1470 К , фракции крупнее 100 мкм растворяются неполностью. Повышенная концентрация легирующих на месте неполностью растворившихся частиц чугуна способствует протеканию в этих участках бейнитного превращения. Структура порошкового железочугунного материала состоит из феррита и перлита с равномерно распределенными участками бейнита.

9. Исследовано влияние температурыо-временного режима спекания и концентрации хромоникелевого чугунного порошка на свойства порошковых материалов. Наилучшим сочетанием прочности и износостойкости обладают композиции, содержащие 30-40% чудного порошка, после спекания при 1490-1510 К. Для получения порошкового износостойкого материала целесообразно использовать чугунный порошок полидисперсного состава. При этом мелкие, растворяющиеся при спекании фракции, способствуют легированию матрицы, а более крупные фракции, нерастворяясь при спекании, образуют структуру с повышенной твердостью, воспринимающую нагрузку при трении.

Ю. Использование метода многофакторного планирования позволило определить оптимальные составы и режимы получения порошковых легированных материалов.

11. Новизна проведенных исследований подтверждена 2 авторскишг свидетельствами.

IE. На основе проведеншх исследований на Орско-Халилов-ском металлургическом комбинате получена опытно-промышленная партия хромоникелевого чугунного порошка. В Оренбургском объединении облсельхозтехники успешно прошла испытания партия подшипников скольжения, изготовленная из разработанного материала. На Пермском заводе торгового машиностроения внедрена технология изготовления ряда деталей, что дало экономический эффект 88,5 тыс. рублей.

Заключение

1. Наиболее перспективным методом получения легированных железных порошков является метод распыления расплав св. По сравнению с известными фиэико-химическими методами этот метод позволяет получать порошки практически любого состава с требуемыми свойствами при высокой производительности процесса.

2. В качестве исходного сырья при получении порошков методом распыления применяют в основном легированные стали или специально выплавляемые синтетические чугуны. Данные о получении порошков из легированных или природнолегированных чугунов в литературе не обнаружены.

3. Химический состав распыленного порошка-сырца мало отличается от состава исходного расплава. Вследствие высоких скоростей охлаждения угар легирующих при распылении расплава незначителен.

4. Отжиг распыленного легированного порошка-сырца следует проводить в атмосфере осушенного водорода или конвертированного газа с максимальным восстановительным потенциалом. При этом возможно получение минимально окисленного порошка с требуемым содержанием углерода.

5. Применяемые в настоящее время при получении порошковых изделий легирующие добавки являотся в основном двухкомпо-нентными ( Fe-C, Fe-Cr, Fe-Ni и т.д.). Данные о применении многокомпонентных легирующих добавок при получении порошковых изделий в литературе отсутствуют.

6. Порошковые материалы с гомогенной структурой имеют более высокие механические свойства, материалы с гетерогенной структурой - высокую износостойкость. Для порошковых материалов, особенно легированных хром см, характерно наличие негомогенности микроструктуры.

7. Наиболее удобно в качестве легирующих компонентов шихты применять распыленные легированные порошки, так как они имеют высокое значение насыпной массы и поэтому незначительно снижают ее уплотняемость.

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Задачи исследований

При исследовании процесса получения хромоникелевого чугунного порошка поставлэны следующие задачи:

Ь Установить оптимальные режимы распыления расплава хромоникелевого чугуна и выявить особенности формирования структуры и окисления частиц порошка-сырца в процессе распыления.

2. Исслэдовать закономерности термодинамики и кинетики процессов восстановления и обезуглероживания частиц при отжиге хромоникелевого чугуна и дать практические рекомендации по выбору режимов отжига.

Важным представляется решениэ вопросов, связанных с применением полученного хромоникелевого чугунного порошка в производстве порошковых изделий. Так как порошок имеет достаточно высокое содержание легирующих элементов, наиболее целесообразным является использование его в качестве углеродосодержащего и легирующего компонента шихты для получения порошковых материалов. Поэтому в процессе исследований требуется решить следующие задачи:

1. Исследовать механизм струкоурообразования и диффузию легирующих элементов при спекании прессовок из смеси порошков железа и хромоникелевого чугуна.

2. Исследовать влияние добавок хромоникелевого чугунного порошка на механические и антифрикционные свойства разработанных материалов, оптимизировать их составы и режимы получения.

Задачей работы является также выдача на основе проведенных исследований практических рекомендаций по поучению хромоникелевого чугунного порошка и низколегированного порошкового материала.

2.2. Опытная установка распыления расплава

Для исследования режимов получения легированного чугунного порошка была спроектирована и изготовлена опытная установка распыления расплава. За основу конструкции установки приняты приведенные в литературе [21, 58, 73] схемы.

Установка (рис. 2.1) состоит из металлоприемника 1 форсунки 2, камеры распыления 3 с душирующим устройством 4, емкости для сбора порошка 5. Для подачи в установку воздуха под давлениэм применяли компрессор 6 с ресивером 7.

Корпус металлоприемника сварен из листовой стали и футерован основной огнеупорной смесью. В днище установлен огнеупорный стакан с вставкой из кварцевого стекла диаметром 6-Ю мм для выпуска расплавленного металла. Камера распыления изготовлена из листового проката. Днище камеры скошено под углом 35° к основанию для лучшего отекания порошка-сырца в емкость. В верхней части камеры установлено душирующее

Рис, 2*1.Опытная установка распыления расплава: 1 - метал-лоприемник; 2 - форсунка; 3 - камера распыления; 4 - душируодее устройство; 5 - емкость; 6 - компрессор; 7 - ресивер. устройство для охлаждения стенок камеры и предупреждения налипания на них частиц порошка. На крышке камеры крепится форсунка с прерывистой кольцевой щелью конструкции ИПМ АН УССР.

Для обеспечения наиболее эффективного отвода тепла порошок охлаждается водой, омывающей днище и стенки камеры. Это позволило уменьшить высоту камеры распыления до 2 м , против 6,8 м при сухом распылении железа [58] . Удельный расход воды для охлаждения порошка-сырца определяли из уравнения теплового баланса.

ЧбоЗы " О-распла&а taB~tiB) = СМ- n?M(t2M-tfJ, где СМ,СВ - удельная теплоемкость металла и воды; mM,mB- масса металла и воды; tj,tr> - температура начальная и конечная. Отсюда можно определить, что для охлаждения 1 кг металла от 1273 до 353 К требуется 1,7 л воды. Системой охлаждения установки обеспечивается расход воды не менее 2 л на 1 кг металла.

Технические характеристики установки: Производительность 15-30 кг/мин

Емкость металлоприемника 200 кг

Энергоноситель воздух

Давление воздуха на входе 0,6-1,0 МПа

Удельный расход воздуха 0,7-1,0 м^/кг

Удельный расход воды 2 л/кг

Габаритные размеры, мм 2500x1500x1700

Опытные работы по распылению легированного чугуна проводили в фасонно-литейном цехе Орско-Халиловского металлургического комбината. Чугун плавили в электродуговой печи типа ДСП-1,5 . Температуру расплава поднимали до 1570-1870 К- Метал-лоприемник предварительно разогревали газовой горелкой до 970-1020 К. После распыления расплава воздухом давлением 0,6-1,0 МПа порошок-сырец сушили в камерной печи при температуре 393-423 К.

2.3. Опытная установка и методика исследования восстановительного отжига порошка

Восстановительный отжиг порошка исследовали в атмосфере водорода, конвертированного газа, в вакууме.

Установка для отжига порошка в атмосфере водорода состоит из системы очистки газа и трубчатой печи типа СУОЛ -0,25.1/12-Й1 (рис. 2.2). Очистку водорода осуществляли пропусканием его через колонки с силикагелем, щелочью, разогретую до 570-620 К, медную стружку. Для глубокого осушения водород пропускали через колонку с силикагелем, охлаждаемую жидким азотом. Точку росы газа измеряли прибором ИГ-ЭД. Точка росы водорода на выходе из баллона составляла 260 К, после прохождения черев колонки со щелочью, силикагелем и медной стружкой -245-250 К, через охлаждаемый азотом силикагель - 220-225 К.

Для отработки режимов получения порошка в атмосфере конвертированного газа изготовлэна лабораторная установка конверсии пропан-бутановой смеси (рис. 2.3), основными частями которой являются скруббер, шчь конверсии, система очистки, печь отжига. Газ из баллона 1 поступает в наполненный горячей водой скруббер 4, где образуется парогазовая смесь. Температуру насыщения смеси можно изменять до 373 К. Парогазовая

ИЯЗПЯ Ь. t! Дйг.ма

Рис. 2.2. Схема установки для отяига порошка в водороде: 1 - газовый баллон; 2 - моностат; 3 - реометр; 4 - колонка с щелочью; 5 - силикагель; б - медная стружка; 7 - силикагель; 8 - азотная ловушка; 9 - электропечь; 10 - потенциометр

Рис. 2.3. Схема установки для отнига порошка в конвертированном газе: 1 - газовый баллон; 2 - реометр; 3 - скруббер; 4 - термометр; 5 - рехулятор температуры; 6 - печь конверсии; 7 - никелевый катализатор; 8 - сборник конденсата; 9 - щелочь; 10 - силикагедь; 11 - медная стружка; 12 - печь отжига; 13 -потенциометр смесь из скруббера попадает в печь конверсии 6, где на поверхности пористого никелевого катализатора протекает реакция конверсии. Образующийся конвертированный газ проходит через систему очистки и попадает в печь отжига.

Вакуумный отжиг порошка проводили в печи СГВ-2315 ЭМ1.

Для кинетических исследований режимов отжига навеску порошка-сырца помещали в предварительно прокаленную при 1570 К керамическую лодочку и отжигали в трубчатом реакторе из кварцевого стекла по заданному ракиму. Достаточно высокий расход газа-восстановителя и небольшая высота слоя порошка в лодочке (1,5-2 мм) исключали внешнее диффузионное торможение процесса восстановления поверхностных оксидов. До выхода печи на нуж^ю температуру реактор продували аргоном, затем начинали подачу газа-восстановителя. Путем взвешивания порошка до и после отжига на аналитических весах BJIA-200 определяли относительное изменение массы. Определяли химический состав порошка и проводили металлографический анализ.

2.4. Режимы получения и состав конверт^ованного газа

Восстановительную атмосферу получали путем паровой конверсии газовой смеси, основными компонентами которой являются пропан, бутан, этан (табл. 2.1). При определении оптимальных режимов конверсии учитывали рекомендации авторов [18, 68, 69,

На поверхности никелевого катализатора компоненты парогазовой смеси, образующейся в скруббере, вступают в реакции:

70] .

СЛ - 3Н20 — ЗС0+7Н

3 о 2

2.1)

C/,Ht0+ 4 Н20 — 4 00 + 9 Н2 (2.2)

С^Н6 + 2Н20 — 200+ 5Н2 (2.з)

Применяя точный метод расчета равновесия [74] , определим изменение логарифма константы равновесия и энергии Гиббса реакций 2.1, 2.2, 2.3 в зависимости от температуры процесса. Анализ полученных значений (рис. 2.4) показывает, что конверсия пропана начинается при температур выше 700 К, бутана -630 К, этана - 740 К. Реакции паровой конверсии эндотермичны, сопровождаются поглощением тепла, поэтому с ростом температур! значение константы равновесия повышается, реакции сдвигаются вправо.

Учитывая содержание остальных компонентов в газовой смеси, можно определить, что для полного протекания реакций конверсии необходимо поддерживать соотношение: газ:водяной пар= 1:(2-0,056+3-0,873+4* Ь,044) = 1:2,907 Так как избыток пара благоприятствует протеканию конверсии газа [70] , то принимаем соотношение газ:водяной пар = 1:3

Тогда давление водяного пара при давлении в системе р =0,1 МПа равно P^q = 0,076 МПа . Используя зависимость давления насыщенного пара от температуры [72] , приведенную на рис. 2.5, заключаем, что температура насыщения газовой смеси водяным паром должна быть не меньше 365 К. При этом достигается соотношение газ:водяной пар = 1:3 .

Учитывая результаты расчетов , оптимальные режимы конверсии определяли опытным путем. Проводили конверсию газовой смеси при температурах в печи конверсии от 1070 до 1470 К и I

-209 j

-627

973 ii 73

Рис. 2.4. Зависимость aGt и Cg Kp от температуры для реакций паровой конверсии газовой смеси

§ 0,1197 ex.

353 363 373 383 Т, К

Рис. 2.5. Зависимость давления водяного пара от температуры насыщения температурах насыщения 364-369 К .

Так как водяной пар частично конденсируется на участке между скруббером и печью конверсии, то температура 365 К в скруббере окавалась недостаточной для поддержания в печи конверсии соотношения газ:водяной пар = 1:3. При низкой температуре насыщения газа, а также при температуре конверсии менее 1270 К наблюдали выпадание сажи на никелевом катализаторе и на восстанавливаемом порошке в печи отжига. Это приводит к науглероживанию катализатора и снижению его каталитической способности.

Удаление сажи из катализатора и восстановление его каталитической способности проводили путем повышения температуры на* сыцения до 370-371 К , Соотношениэ газ:водяной пар в скруббере увеличивается до 1:8 . При этом избыток паров воды газифицировал сажу по реакции

С + Нг0 — GO + На

Наилучший результат был получен при температуре насыщения газа 368-369 К и температуре в печи конверсии 1360-1370 К . Саже образование в печи конверсии и в печи отжига не наблюдалось. Дальнейшее повышение температуры в печи конверсии до 1470 К незначительно изменило состав полученного газа.

Анализ газа проводили с помощью хроматографа JKM-72. Хро-матографический анализ основан на избирательной адсорбции отдельных компонентов смеси при ее пропускании через колонку, заполненную адсорбентом. В качестве адсорбента грименяли, полисорб фракции -035+02, газом носителем являлся гелий. Для определения состава газа применяли детектор по теплопроводности - катарометр. Температуру колонок приняли равной 370 К,температуру катарометра 420 К. Расход газа-носителя - 40 мл/мин.

Газ для анализа отбирали шприцем типа "Рекорд". Хроматограммы смесей газа приведены на рис. 2.6.

Идентификацию компонентов смеси проводили по времени удерживания [76] . Для определэния времени удерживания в хроматограф вводили стандартные вещества известного состава. Углеводороды, входящие в состав газа, идентифицировали применяя линейную зависимость между логарифмом времени удерживания и числом атомов углерода в молекуле веществ, относящихся к одному гомологическому ряду

Ц %,а = а + БЕ , где

2 - число атомов углерода в молекуле; Q.,6 - константы.

Количественное содержание того или иного компонента в газовой смеси определяли с помощью метода нормирования [7б] по площадям пиков на хроматограмме.

Список литературы диссертационного исследования Проскурин, Александр Дмитриевич, 1984 год

1. Основные направления экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года. - В кн.: Материалы ХХУ1 съезда КПСС. М.: Политиздат, 1981, с. 97-129.

2. Федорченко И.М. Роль порошковой металлургии в технике и перспективы ее развития. В кн. Современные проблемы порошковой металлургии. Киев : Наукова думка, 1970, с, 5-12.

3. Гуревич Ю.Г. Экономии легирующих и высокое качество металла.-- Челябинск: Южно-Уральское кн. изд-ео, 1977. 168 с.

4. Федорченко И. М., Андриевский Р.А. Основы порошковой металлургии. Киев: АН УССР, 1963. - 420 с.

5. Дьяченко И.М., Артемьев Л.Д., Сердечная Н.С. Экономическое обоснование новых методов и способов получения металлических порошков. Киев: УкрНИИНТИ, 1975. - 44 с.

6. Радомнсельский И.Д., Маргюхин И.Д. Исследование термодиффузионного насыщения порошков келеза и никеля марганцем, -Порошковая металлургия, 1968, ® 6, с. 8-13.

7. Радомнсельский И.Д., Напара-Волгина С.Г. Исследование процесса диффузионного насыщения хелезного порошка хромом. -Порошковая металлургия, 1969, £ 7, с. 23-27.

8. Получение порошков легированных сплавов методом диффузионного насыщения из точечных источников Радомнсельский И.Д., Напара-Волгина С.Г., Казимиренко С.М. и др. В кн.: Металло-керамические конструкционные материалы. Киев: ИПМ АН УССР,1972, с. 3-11

9. Ю. Порошковая металлургия сталей и сплавов/ Дзнеладзе 1.И., Щеголева Р,П. и др. М.: Металлургия, 1978. - 264 с.

10. Борщевская Л.Ф., Радомнсельский И.Д. Исследование процесса совместного восстановления окислов железа и хрома водородом. Порошковая металлургия, 1971, Е 2, с. 1-7.

11. Радомнсельский И.Д. Технологические процессы производства хелезных и легированных порошков, применяющихся в СССР. -В кн.: Современные проблемы порошковой металлургии. Киев: Наукова думка, 1970, с. 21-38.

12. Радомнсельский И.Д., Кпевцов В.Н. Химизм и кинетика процес сов диффузионного хромирования и марганценирования хелез-ного порошка в водороде,-В кн.: Спеченные конструкционные материалы. Киев: ИПМ АН УССР, 1976, с. 3-11.

13. А.с. 127029 ССССР). Способ получения порошков сплавов/ Авт. изобрет. Борок Б.А., Гаврилин В.И., Тепленко В.Г. и др. Опубл. в Б. И. , i960, Р 6.

14. Кушш Л.Л., Теровцева З.М. Анализ газов в металлах, г М,: Л.: АН СССР, 1959. 380 с.

15. Буланов В.Я. Металлокерамические материалы на хелезной основе. Челябинск: Юхно-Уральское кн. изд-во, 1968. -112 с.

16. Буланов В.Я., Ухов В.Ф. Получение хелезных порошков из природно-легированного сырья. М.: Наука, 1978. - 151 с.

17. Мокшанцев Г.Ф. Исследование условий получения и свойств хелезных порошков и материалов на их основе из прокатной окалины природно-легированннх сталей: Автореф. дис. канд. техн. наук, Киев: ИПМ АН УССР, 1971. - 23 с,

18. Буланов В.Я., Домогацкий В.И., Синюхин А,В. Износостойкийметаллокерамический материал на основе природнолегированного хелезного порошка. Изв. вузов. Черная металлургия, IP 8, с. 7-11.

19. Дюне В. Д. Основы порошковой металлургии, т. 1. М.: Мир, 1964. - 224 с.

20. Грацианов Ю.А., Путимцев Б. Н., Силаев А.Ф. Металлические порошки из расплавов. М.: Металлургия, 1970. - 245 с.22. 1елезные порошки/ Акименко В.Б., Буланов В.Я., Рукин В.В. и др. М.: Наука, 1982. - 264 с.

21. ГТетрдлик М. Загрязнения и примеси в спеченных материалах. -М.: Металлургия, 1971. 176 с.

22. Кофстад П. Высокотемпературное окисление металлов. М.: Мир, 1969. - 392 с.

23. Получение легированных порошков методом распыления воздухом/ Острик П.Н., Попов А.Н., Константинов Н.П., Максимчук И.Г. В кн.: Прямое получение хелеза и порошковая металлургия. М.: Металлургия, 1978, £ 3, с. 61-63.

24. MlcMfce М., ЗсЫг Ш Gemnnuna kgierten und urifegierten Elsen-PuEver dura ZerstauBen won ScfimeExen- CFtomle -JngQieirr-Tecftniic. «69,

25. Попиченко Э.Я., Радомнсельский И.Д. Восстановительно-обез-углерохивающий отхиг распыленных порошков в конвергированном газе. В кн.: Прямое получение хелеза и порошковаяметаллургия. М.: Металлургия, 1978, f 4, с. 63-67.

26. Острик U.H., Кудиевский С.С. Восстановительный отхиг порошков при умеренных температурах. «В кн.: Прямое получение хелеза и порошковая металлургия. М.: Металлургия, 1978,i 4, с. 61-63.

27. Одокиенко И.И., Солонин С.М., Ничипоренко О.С. Исследование ультразвука для очистки распыленных металлических порошков. Порошковая металлургия, 1976, Р 5, с. 1-6.

28. Анциферов В.Ы., Черепанова Т. Г. Структура спеченных сталей. М.: Металлургия, 1981. - 110 с.

29. Петров А.К. Восстановление окисной пленки на частицах распыленного порошка быстрорехущей стали Р18. В кн.: Получение, свойства и применение распыленных металлических порошков. Киев, 1976, с. 71-76.

30. Burr Д.З. Prefixed, premLxed, and hiftndsintered -bteeEs. „Jnt. J. Powder Met, and Powder tecftnoL" W7, ti 2, Ш-/22.

31. Радомнсельский И. Д. Структура и свойства конструкционных спеченных материалов. Порошковая металлургия, 1974, Р 4, с. 36-45.

32. Криштал М.А. Механизм диффузии в железных сплавах. М.: Металлургия, 1972. - 400 с.

33. Браун М.П. Экономнолегированные стали для машиностроения. -Киев: Наукова думка, 1977. 297 с.

34. Месышн B.C. Основн легирования стали. М.: Металлургия, 1964. - 684 с.

35. Вязников Н.Д. Легированная сталь. Л.: Машиностроение, 1968. - 360 с.

36. Зайт В. Диффузия в металлах.-М.: Иностранная литература, 1958. 381 с.

37. Рабинович Л.С., Радомнсельский И.Д. Металлокерамические детали лопастных насосов двойного действия модели Г 12-2. Порошковая металлургия, 1967, S 2, с. 50-59.

38. Федорченко И.М., Иванова И.И., Фушич О.И» Исследование влияния диффузионных процессов на спекание металлических порошков. Порошковая металлургия, 1970, Р 1, с, 30-36.

39. Радомнсельский И.Д., Кузнецова М.А. Исследование свойств конструкционных металлокерамических материалов, изготовленных из смесей железного и чугунного порошков. Порошковая металлургия, 1961, Ш 4, с. 13-17.

40. Федорченко И. М,, Чайка Б.И. Антифрикционные свойства металло керамических поршневых колец, Порошковая металлургия, 1968, 0? Ю, с. 72-79.

41. Клименко В.Н., Кончаковская Л.Д. Некоторые принципы легирования хромом и углеродом конструкционных материалов на основе железного порошка. В кн.: Труды УП Всесоюзной научно-техн. конф. по порошковой металлургии, Ереван, 1964,с. 297-303.

42. Богатин Д.Е. Производство металлокерамических деталей. -М.: Металлургия, 1968. 210 с.

43. Пат. 56-8097 (Япония). Износостойкий спеченный железный сплав/ Сато Масаси, Ясуари Кацуани, Савагути Хироси. -Заявл. 02.09.74, * 49-99877; Опубл. в БИ, 21.2.81., МКИ С 22 С 38/44.

44. Дорофеев Ю.Г., Лердицкий Н.Т., Колесников В.А. Высокомарганцовистая металлокерамическая сталь. Порошковая металлургия, 1970, Ш 11, с. 23-26.

45. Айзенкольб Ф, Успехи порошковой металлургии. М.: Металлургия, 1969. - 540 с.

46. Коконеску Н.Ф., Бойий Ю.Ф. Влияние структуры и технологических характеристик чугунного порошка на уплотняемость смесей его с железным порошком. Порошковая металлургия, 1968, Р 4, с. 96-99.

47. Дмитрович И.И., Волос В.Ф., Лебедев А.П. Металлокерамическая сталь ШХ15. В кн.: Доклады УШ Всесоюзной конф. по прогрессивным методам производства деталей из порошков. Минск, 1966, с. 35-38.

48. Буланов В.Я. Зелезные порошки из природнолегированного сырья. М.: Черметинформация, серия 28, вып. 2, 1974. -20 с.

49. Ничипоренко 0. С., Найда Ю.М., Медвёдовский А. Б. Распыленные металлические порошки. Киев: Наукова думка, 1980. -240 с.

50. Свойства порошков металлов, тугоплавких соединений и спеченных материалов: Информационный справочник. 3-е изд.,перераб. и доп. Киев: Наукова думка, 1978. - 182 с.

51. А. с. 53-6264 (Япония). Способ получения порошка низколегированной стали/ Нисида Такахико, Ямамия Macao. Заявл. 07.07.76, Ш 51-79871; Опубл. в БИ 20.01.78., С 22 С 38/44.

52. Медведовский А.Б., Попиченко 3.Я., Найда Ю.И. Физико-химическое исследование структуры распыленного порошка синтетического чугуна. В кн.: Новые методы получения металлических порошков. Киев: ИПМ АН УССР, 1981, с. Ю5~1И.

53. Строковский JI.X., Акименко В.Б., Гипш Я.Л. Производство быстрорежущей стали методом порошковой металлургии за рубежом. М.: Черметинформация, серия 28, вып. 1, 1973. - 21 с.

54. NlsFilda Tokuniko. „Фунтай оёби. сруммсщу якин, 1 3ap. Soc. Ponder and Powder Met."1981, 28, Ш 1, 1-7 (Япония). Опубл. PI Металлургия, 1981, E 7, ЗГЗЭО.

55. Сборник ГОСТов. Стали (легированные и высоколегированные). Методы химического анализа. М.: Изд-во стандартов, 1968. - 288 с.

56. ГОСТ 18318-73. Порошки металлические. Метод ситового анализа.

57. ГОСТ 19440-74. Порошки металлические. Определение насыпной плотности.

58. ГОСТ 20899-75. Порошки металлические. Метод определения текучести,

59. Производство технологического газа/ Лейбупг А.Г., Семенов В.П., Казарновский Я.С., Кархов Н.В. М.: Химия, 1971. - 288 с.

60. Бондаренно Б.И. Восстановление окислов металлов н сложных газовых системах. Киев: Наукова думка, 1980. - 386 с.

61. Эстрин Б.М. Производство и применение контролируемых атмосфер. М.: Металлургия, 1973. - 392 с.

62. Пилянкевич А.Н. Практика электронной микроскопии. М.: Машгиз, 1961. - 176 с.

63. Карапетьянц М.Х. Химическая термодинамика. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1975. - 538 с.

64. Найда Ю.И., Ничипоренко О.С. Распыление бронзы и свойства получаемых порошков. Порошковая металлургия, 1967, № 7, с. 23-28.

65. Крестовников А.Н., Влацим1фов Л.П., Гуляницкий Б.С., Фишер А.Я. Справочник по расчетам равновесий металлургических реакций. М.: Металлургивдат, 1963. - 416 с.

66. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургия, 1976. - 271 с.

67. Жуховицкий А.А., Туркельтауб Н.М. Газовая хроматография. -М.: Гостоптехиздат, 1962. 440 с.

68. Ашмарин И. П., Васильев Н.Н., Амбросов В. А. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов. -Л.: йзд~во Ленинградского ун-та, 1975. 78 с.

69. Беккерт М., Клемм X. Справочник по металлографическому травлению. М.: Металлургия, 1979. - 336 с.

70. Сборник научных программ на Фортране. М.: Статистика, 1976. - 310 с.

71. Форсайт Д., Малькольм М., Моулер К. Машинные методы математических вычислений. М.: Мир, 1980. - 277 с.

72. Система государственных испытаний продукции. Математическое обеспечение обработки данных испытаний. М.: йзд-во стандартов, 1982. - 75 с.

73. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов: Справочное пособие/Под ред. А.Т.Туманова.

74. Т. П. М.: Машиностроение, 1974. - 320 с.

75. Бернштейн M.JI., Займовский В. А, Механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1979. - '194 с.

76. Пружинский Л.Ю. Исследования методов испытаний на изнашивание, М.: Наука, 1978. - 112 с.

77. Ничипоренко О.С., НаДца Ю.И. О теплообмене между частицами металла и газом в процессе распыления. Порошковая металлургия, 1968, Ш 7, с. 1-5.

78. Сталеплавильное производство/ Ред. A.M. Самарин. Т. 1. -М.: Металлургия, 1964. 440 с.

79. Найда Ю.И., Ничипоренко 0. С. Динамика процесса распыления металла сжатым воздухом. Порошковая металлургия, 1968,1. Ш 4, с. 6-9.

80. Мирошниченко И.С., Брехард Г.П. Влияние скорости охлаждения на переохлаждение металлических расплавов. Физика металлов и металловедение, 1970, i 3, с. 665-666.

81. Богачев И.Н. Металлография чугуна. Свердловск: Металлург-издат, 1962. - 392 с.

82. Леонидова М.Н., Шварцман Л.А., Шульц Л.А. Физико-химические осноеы взаимодействия металлов с контролируемыми атмосферами. М.: Металлургия, 1980. - 333 с.

83. Злиотт Р.П. Структуры двойных сплавов. М.: Металлургия, 1970. - 455 с.

84. Куликов И. С. Метод расчета активности компонента в разбавленных растворах. В кн.: Физико-химические основы металлургических процессов. М.: Наука, 1969, с. 202-204.

85. Баскаков А.П. Нагрев и охлаждение металлов в кипящем слое. -М.: Металлургия, 1974. 84 с.

86. Хабаши Ф. Основы прикладной металлургии. Т. 1. М.: Металлургия, 1975. - 232 с.

87. Архаров В.И. Окисление металлов. М.: Meгаллургиздат, 19^5. - 163 с.

88. Бенар I. Окисление металлов, Т. 1. М.: Металлургия, 1968. - 420 с,

89. Вольский А.Н., Сергиевская Е.М. Теория металлургических процессов. М.: Металлургия, 1973. - 344 с,100» Ванюков А.В., Зайцев В.Я. Теория пирометаллических процессов. М.: Металлургия, 1973. - 504 с.

90. Ю1. Бобро Ю.Г. Легированные чугуны. М.: Металлургия, 1976. -287 с.

91. Есин О.А., Гельд П. В. Физическая химия пирометаллургичео-ких процессов. Ч. 1. М.: Металлургия, 1962. - 671 с.

92. Гельд П.П., Есин О.А. Процессы в ыпо ко температурного восстановления. Свердловск: Металлургиздат, 1957. - 646 с.

93. Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев A.M. Общая металлургия. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1979. - 487 с.

94. Тонилин Н«А. Кинетика обезуглероживания стали. Сталь, 1969, Р 6, с. 550.

95. Межвузовский сб., вып.1,Куйбышев,1974,с.10-17.

96. Шведков Е.Л. Элементарная математическая статистика в экспериментальных задачах материаловедения. Киев: Наукова думка, 1975. - 112 с.

97. Балыпин М.Ю. Научные основы порошковой металлургии и ме-таллуршческие волокна. М.: Металлургия, 1972. - 336 с,

98. Криштал М.А. Диффузионные процессы в железных сплавах. -М.: Металлургиздат, 1963. 278 с.

99. Лизунов В»И. Композиционные стали. М.: Металлургия, 1978.150 с.

100. Кальнер В .Д., Зильберман А. Г. Практика микрозондовых методов исследования металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1981. - 216 с.

101. ИЗ. Львовский М.М. Исследование и разработка износостойкихпорошковых материалов для нагруженных деталей тепловозов.-Автореф. дао.канд.техн.наук.-Новочеркасск,1974.- 27 с.

102. Кидин И.Н., Мозжухин Е.И., Сурикова М.А. Процессы диффузии при спекании легированных сталей, полученных из механических смесей порошков. В кн.: Металлокерамические конструкционные материалы.Киев:ИПМ АН УСС,1972,с.77-82.

103. Физическое металловедение/Под ред. Р.Кана. Вып.П. М.: Мир, 1968. - 490 с.

104. Ивенсен В.А. Кинетика уплотнения металлических порошков при спекании. М.: Металлургия, 1971. - 269 с.

105. Анциферов В.Н., Акименко В.Б. Спеченные легированные стали. М.: Металлургия, 1983. - 88 с,

106. Крагеяьский И.В. Трение и износ.Изд. 2-е. М.: Машиностроение, 1968. - 480 с.

107. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планированиеэксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 280 с.

108. Радомнсельский И.Д., Печентовский Е.Л., Сердюк Г.Г. Пресс-формы для порошковой металлургии. Киев: Техника, 1970.172 с.

109. Походня И.К., Суптель А.М., Шлепаков В.Н. Сварка порошковой проволокой. Киев: Наукова думка, 1972. - 223 с.