Способ получения инфильтрованных порошковых материалов на основе железа

 

Сущность изобретения состоит, в следующем: предварительно осущестбляют прессование образцов из порошка железа марки ПЖРВ 3.200.26 при давлении. 600 МПа. Затем прессуют пропитывающий брикет под давлением 300 МПа, а спекание совмещают с пропиткой и цементацией в углеродсодержащей засыпке по двухстадийному режиму; сначала при температуре 1130-1150°С в течение 40-60 мин, а затем при температуре 1000-1050°С в течение 3,5-4 ч. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s В 22 F 3/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

380 06ЖЦ

i;TH9-1;;:;N.;, ;L

ИБЛХО и -

1 (21) 4847039/02 (22) 09,04,90 (46) 07,02.93, Бюл. N 5 (71) Республиканский инженерно-технический центр порошковой металлургии (72) В,Н.Анциферов, А,А.Шацов и И.А,Половников (56) 1. Защитные покрытия на металлах. М., 1972, вып. 6, с.137 — 144.

2, О.В.Роман, И.П.Габриеров. Справочник по порошковой металлургии, Минск; Беларусь, 1988, с. 132 — 138, Предлагаемое изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к получению спеченных сталей, пропитанных медью, и может быть использовано в автомобилестроении, текстильном машиностроении, приборостроении, Известен способ получения порошковых материалов, в котором механические свойства порошковых сталей можно повысить, если углерод в их состав вводить диффузионным насыщением в процессе спекания, Недостатком этих способов является получение материалов с относительно низкой плотностью, и, как следствие, невысокими механическими свойствами, Механические свойства порошковых сталей можно повысить эа счет инфильтрации медью.

В качестве прототипа выбран способ изготовления порошковых сталей, пропитанных медью, включающий; приготовление шихты, ее прессование, прессование. Ж 1792804 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНФИЛЬТРОВАННЫХ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА (57) Сущность изобретения состоит.в следующем: предварительно осуществляют прессование образцов из порошка железа марки

ПЖРВ 3.200.26 при давлении 600 МПа. 3атем прессуют пропитывающий брикет под давлением 300 МПа, а спекание совмещают с пропиткой и цементацией в углеродсодержащей засыпке по двухстадийному режиму: сначала при температуре 1130 — 1150 С в течение 40-60 мин, а затем при температуре

1000 — 1050 С в течение 3,5 — 4 ч. 2 табл. инфильтрата и спекание, совмещенное с пропиткой, для проведения цементации B шихту вводят графит.

Недостатком данного способа является необходимость приготовления шихты на основе железа, а также введение углерода в состав шихты в виде порошка графита или его соединений, содержащих большое количество углерода. В этом случае для достижения гомогенной структуры и высоких механических свойств необходимы весьма длительные выдер>кки при высоких температурах. Влияние инфильтрата на цементацию порошковых сталей не исследовано, Цель изобретения — упрощение техпроцесса и повышение механических свойств.

Поставленная цель достигается способом получения инфильтрованных порошковых материалов, включающем прессование и одновременное спекание, пропитку и цементацию, спекание, пропитку и цементацию осуществляют в углеродсодержащей засыпке tlO двухстадийному режиму: снача1792804

Формула изобретения технологического процесса и повышения механических свойств материалов спекания, пропитку и цементацию осуществляют в углеродсодержащей засыпке по двухстадийному режиму: сначала при температуре 1130—

1150 С в течение 40 — 60 мин, а затем при температуре 1000 — 1050 С в течение 3,5 — 4 ч.

Способ получения инфильтрованных порошковых материалов на основе железа, включающий прессование и одновременное спекание, пропитку и цементацию, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения

Таблица 1

KCV, МПа м

Темпе а а спекания, С

Плотность. г/см

ag, МПа

11ста ия

I ста ия

0,049

0,045

0,050

0,050

0,040

530

7,4

7.5

7,5

7,5

7,5

1100

1130

540

1100

7,4

7,5

7,5

7,6

7,5

0,050

0,050

0,050

0,055

0,040

1100

7,5

7,5

7,5

7,6

7,6

540

0,050

0,050

0,055

0,055

0,040. 950

1100

0,045

0,045

0,045

0,040

0,040

7,5

7,5

7,,5

7,5

7,5

500

1200

78 — 7,9

400

П ототип

0,025

П р и м е ч а н и е. При проведении первого этапа спекания при температурах ниже 1130 С пропитка затруднена. ла при температуре 1130-1150 С в течение

40 — 60 мин, а затем при температуре 10001050 С в течение 3,5-4 ч, Сопоставительный анализ показывает отличие заявляемого решения от прототи- 5 па, состоящее в том, что упрощается технологический процесс за счет исключения операции перемешивания шихты.

Кроме того предлагаемый способ обеспе .ивает совмещение операций спекания, пропитки и цементации по режиму; 11301150 С вЂ” 40-60 мин, 1000 — 1050 С вЂ” 3,5-4 ч.

Предлагаемый способ даже при меньшей плотности изделий и одинаковом содержании компонентов обеспечивает более высокую ударную вязкость и прочность изделий.

Пример. Технология изготовления деталей включает:

1. 1рессование образцов из порошка железа марки ПЖРВ 3.200.26 при давлении

600 МПа, 2. Прессование пропитывающего брикета при давлении 300 МПа, 3. Спекание, совмещенное с пропиткой и цементацией по режиму: 1140 C — 40 мин, 1050 С вЂ” 3,5 ч в беспроточной атмосфере под слоем расплавленного стекла. Остаточная пористость изделий 5 — 6%.

Условия осуществления способа при других технологических параметрах и результаты представлены в табл. 1 и 2.

Как видно из табл, 1 и 2, оптимальным режимом спекания, совмещенным с пропиткой и цементацией, является: 1130-1150 С вЂ” 40-60 мин, 1000 — 1050 С вЂ” 3,5-4 ч.

Высокие свойства получаемых материалов можно обьяснить получаемой в результате такого режима однородной микроструктурой, 1792804

Таблица 2

Составитель А.Шацов

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н.Слободяник

Редактор С.Кулакова

Заказ 473 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

П р и м е ч а н и е, Во время проведения 1-й стадии режима при выдержке менее 40 мин, пропитка идет не на всю глубину брикета.