Свойства рафинированных и частично-легированных железных порошков из новых источников сырья для производства высококачественных порошковых изделий

• Автор: Малофеева, Светлана Анатольевна
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 182 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИЯ РАЗВИТИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛЕЗНЫХ ПОРОШКОВ В РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ
1.1 Анализ существующих промышленных технологий получения железного порошка в России и за рубежом, требования к качеству железного порошка.
1.2 Применение новых источников сырья, для производства железного порошка методом восстановления.

1.3 Выводы, цель работы и постановка задач исследования.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

2.1.Выбор железосодержащего сырья и его переработка.

2.2.Методика исследования химических свойств

2.3. Методика исследования физических свойств.

2.4. Методика исследования технологических свойств порошка.

2.5. Примы реализации псевдоожижения порошков наложением вибраций создание вибрирующего слоя для терморафинирования и микролегирования порошков.
2.6. Экспериментальная установка и методика проведения физикохимических и кинетических исследований.
2.7. Исходные материалы для химикотермической обработки в вибрирующем слое.
2.8. Методика изучения кинетики терморафинирования железного порошка из оксидов.
2.9. Методика исследования структуры и свойств, порошковых материалов и изделий.
2.9.1 Примы изготовления порошковых проб и их анализа
2.9.2 Исследование структурно морфологических характеристик спеченных материалов микро, макроструктура, пористость, морфология
2 Методика контроля приготовления спечнных изделий.
ГЛАВА 3 .ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ОРГАНИЗАЦИИ РАЦИОНАЛЬНОЙ РАФИНИРУЮЩЕЙ И ХИМИКОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЖЕЛЕЗНОГО ПОРОШКА, С ЦЕЛЬЮ ФОРМИРОВАНИЯ БЛАГОПРИЯТНОЙ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ .
3.1 Проблематика вопроса.
3.2 Физическое и математическое моделирование условий формирования продуктов при химикотермической обработке дисперсных материалов. Диффузионнохимические аспекты.
3.3 Построение обобщнной математической модели описания химикогермической обработки в системе газчастица порошка
3.4.Кинетические закономерности терморафинирования и
легирования железного порошка в вибрирующем слое.
3.4.1. Терморафинирование экспериментального железного порошкаполуфабриката в вибрирующем слое
3.4.2. Кинетика микрофазного легирования фосфатирования железного порошка в вибрирующем слое
3.4.3 Экспериментальное исследование микрофазного легирования фосфатирования железного порошка
3.4.3.1 Особенности технологического процесса насыщения фосфором железного порошка, путм химикотермической обработки
в вибрирующем слое
3.5 Выводы по главе
Глава 4. КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ЧИСТЫХ И ЧАСТИЧНО ЛЕГИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ПОРОШКОВ,
ПОЛУЧЕННЫХ НА ОСНОВЕ ЛИПЕЦКИХ ОКСИДОВ.
4.1 Химические свойства железных порошков
4.2Структура и физические свойства чистых и частично легированных порошков на основе железа
4.3. Структура и технологические свойства железного порошка, сырых брикетов и спечнных материалов
4.4. Выводы по главе.
Глава 5. УКРУПНЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПРОЦЕССА И ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ ПОЛУЧЕННЫХ ПОРОШКОВ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ СПЕЧННЫХ МАТЕРИАЛОВ.
5.1. Усовершенствованная технологическая схема процесса проведения промышленного эксперимента, по получению железного порошка из нового источника сырья Липецкие оксиды, в условиях ОАО СМЗ ЗАО СТАКС
5.2. Получение экспериментальных порошковых изделий на базе ЗАО СТАКС
5.3. Результаты испытаний изделий на ЗАО СТАКС и учебнопроизводственном участке ДГТУ
5.4. Выработка рекомендаций по результатам укрупннных испытаний
ЗАКЛЮЧЕНИЕ, ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА


Однако ЗАО СТАКС имея значительные мощности по производству восстановленных и распыленных железных порошков, столкнулся с нехваткой сырья и оборотных средств, что не позволило увеличить выпуск продукции. В связи с этим, российский рынок в значительной мере насыщается восстановленными железными порошками иностранных фирм ближнего и дальнего зарубежья3. На рис. С. Как видно из рисунка, основная масса порошковых изделий, производимых по этой технологии, имеют плотность 6,,9гсм3 ,,. В мировой практике производства порошковых изделий, восстановленные железные порошки, обладающие хорошей прочностью прессовки, в основном, используют для изготовления изделий сложной конфигурации антифрикционного назначения, классическим примером которых являются всевозможные поршни и шайбы с фигурными прорезями. Анализ различных источников информации, показывает, что российские потребители железных и легированных порошков используют продукцию одних и тех же фирм уже в течение многих лет, начиная еще с х годов. Железные и легированные порошки импортируют через посредников из Швеции фирма X, Германии фирма и Украины Государственный Броварский завод порошковой металлургии ГБЗПМ. Применение железных порошков других странэкс портеров например, Китай, Япония, Румыния, Италия отмечается в весьма ограниченном количестве. РИС. ПЖВ с у 2. Особо чистые ПЖР
с у 3. Плотность изделилий. Вероятно, это связано с тем, что заводыпотребители порошка в России, такие как АО АВТОВАЗ г. Тольятти, ООО Димитровградский завод порошковой металлургии ООО ДЗПМ, ЗАО Порошковые детали г. Москва и др. Особенностью производства железного порошка методом восстановления оксидов железа является то, что все примеси, присутствующие в сырье концентрате, окалине, полностью переходят в порошок и при этом их содержание увеличивается за счет потери кислорода приблизительно в 1,4 раза. В связи с этим, требования к химическому составу руды или окалины достаточно жесткие. Особенно это относится к содержанию кремния или кремнезема. Зарубежные фирмы, выпускающие восстановленные железные порошки, в качестве сырья используют особо чистые рудные концентраты и чистую прокатную окалину. Шведская фирма Хганес, являющаяся основным мировым производителем восстановленного железного порошка, применяет в качестве сырья богатую железом, уникальную руду, добываемую в железорудном районе Киру на Северная Швеция, которая обогащается по сложной технологической схеме. В результате обогащения и химической очистки получается концентрат, обеспечивающий в выпускаемых порошках содержание 0,0, и Р0,. На базе этого концентрата фирмой производятся порошки серий МН и ЫС. Наиболее широкое распространение в мире для большинства изделий получил порошок марки ЫС 0. На ЗАО СТАКС для получения порошков методом восстановления, ранее использовалась только окалина от кипящих марок стали, образующаяся при производстве труб методом печной сварки. Этот вид окалины обеспечивал получение порошков аналогичных лучшим зарубежным образцам, в том числе, порошкам шведской фирмы Хганес. В связи с создавшейся ситуацией Институт порошковой металлургии ЦНИИчермета и другие научные организации в том числе ДГТУ приступил к интенсивному поиску новых видов сырья для производства высококачественных восстановленных порошков. С этой целью была опробована окалина прокатных станов большинства металлургических заводов РФ. Кроме того, активно велись работы по выявлению железорудных концентратов пригодных для получения восстановленных железных порошков. С этой целью рассматривались технологии глубокого обогащения магнетитовых руд практически всех основных месторождений Европейской части, в том числе Оленегорского Мурманская обл. Лебединского, Губкинского Курской магнитной аномалии КМА, Криворожских Южного, Нового, Центрального и Северного Украина и др. Все эти руды представлены относительно чистыми магнетитовыми тонковкрапленными кварцитами. В табл. РФ пригодного для производства восстановленного порошка. Оксиды травильных растворов и Шемрасвская руда представлены в виде РегОз, т.