Способ получения спеченных пористых материалов на основе никеля

 

Сущность изобретения заключается в том. что получение пористых изделий на основе никеля осуществляют смешиванием порошка основы с одним или несколькими порошковыми металлами, выбранными из группы: алюминий, титан, цирконий, прессованием и спеканием на воздухе в режиме горения с последующей закалкой и пропиткой маслом Добавку алюминия, титана и/или циркония берут в количестве 6-12 мас.%, а закалку и пропитку проводят совместно путем погружения спеченного материала непосредственно после завершения горения в холодную масляную ванну. Способ отличается простотой и позволяет получать изделия с улучшенными прочностными и триботехническими свойствами . 2 зп.ф-лы, 1 табл.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5029551/02 (22) 31.0192 (46) 15.1193 Бюл. Na 41-42 (76) Зозуля Владимир Давидович; Запара Александр Леонидович (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ (57) Сущность изобретения заключается в том. что получение пористых изделий на основе никеля осуществляют смешиванием порошка основы с одним или несколькими порошковыми металлами, выбран(19) Кб (11) 2002581 С1 (51) 5 B22 F3 10 822 F3 16 ными из группы: алюминий, титан, цирконий, прессованием и спеканием на воздухе в режиме горения с последующей закалкой и пропиткой маслом. Добавку алюминия, титана и/или циркония берут в количестве 6 — 12 мас%, а закалку и пропитку проводят совместно путем погружения спеченного материала непосредственно после завершения горения в холодную масляную ванну. Способ отличаешься простотой и позволяет получать изделия с улучшенными прочностными и триботехническими свойствами. 2 зпф-лы, 1 табл.

2002581

55

Изобре1ение относится к порошковой . ",еталлургии, а именно к способу изготовления спеченных пористых материалов и изделий из них, и может быть использовано, в частности, для изготовления втулок-подшипников, спекаемых из порошковых материалов на основе никеля, Известен способ изготовления спеченных пористых изделий из никеля включаю. ий традиционные приемы порошковой металлургии: смешение порошков металло"-., прессование заготовок, нагрев, спека: г.;: . о>. вождение (1).

:!",. остатком известного способа изго.орошковых материалов и изден".Hîâå никеля является то, что .::",:;;:;; " го г,роизводят в защитных инертных . з-.:дэ>., засыпках, что усложняет технологи:: .;"„.i1 процесс спекания, черезмерно удли:.-;я;-;- -р мя спекэния из-эа необходимости

:.н-рации уплотнения муфелей, медленного э, нева, длительного спекания и охлажде:: зл. Эксплуатационные свойства (прочноизносостойкость) таких материалов ."".;-: ic(3 недостаточно высоки.

Наиболее близким к предлагаемому явл,е-ся способ получения спеченных nopu:,ò."ь х изделий из никелевого порошка, вклю чающий смешивание исходного поp".",ûêà никеля, прессование и спекание на

".здухе в режиме горения (2), Сущность изобретения заключается в следующем. За счет быстрого нагрева до температуры воспламенения смесей, содержащих алюминий, титан. цирконий (вместе или отдельно из указанной группы), начинают образовываться интерметаллиды укаэанных металлов с избыточным выделением тепла, которого вполне достаточно для скоротечного спекания при автоматическом включении и отключении электропечи (для экономии электроэнергии), Уже спеченные, раскаленные прессовки можно сразу охлаждать в холодном масле, благодаря чему происходит совмещение процесса пропитки, например пористых втулок-подшипников и закалки, что уменьшает износ, например, триботехнических изделий вследствие сохранения большого количества иэносостойких интерметаллидных фаэ.

Упрощение технологии сокращает изготовление материалов и изделий по времени на порядок и более.

Чтобы прессовка на основе никеля загоралась и после спекания не имела расслоя, изменения технологически допустимых (в пределах калибрования) размеров, необходимо в шихту вводить не более 6 — 12 мас.,ь алюминия, титана, циркония (отдельно или вместе взятых), В противном случае из-эа черезмерного количества жидкой фазы деталь теряет форму.

Спеченные цилиндры подвергались испытанию на сжатие и трение, износ при скорости сколь>кения составляет 1 м/с, граничной (фитильной) смазке минеральным маслом (" Индустриальное-50"), нагрузкам на пару трения от 5 до 15 МПа по стальному (сталь 45) валу-ролику.

Пример. Порошки никеля, алюминия, хрома (соотношения, мас. / в табл,} смешивают в шаровой мельнице в течение 4 ч. Из готовой шихты при условиях прессования

5-6 т/см прессуют цилиндры размером

10х15 мм, затем помещают в предварительно нагретую до 850 — 950 С камеру печи с воздушной атмосферой, После 1 — 2 мин нагрева происходит воспламенение и спекание (консолидация) прессовки, яркость свечения которой значительно превосходит цветовой фон камеры печи. По истечении

2 — 3 мин процессы консолидации заканчиваются, цветовой фон прессовки и камеры печи уравнивается, после чего раскаленные образцы сбрасываются в масляную ванну.

Пропитанные (закаленные) в масле пористые образцы имеют улучшенные прочностные и триботехнические свойства (M 1).

Эксплуатационные свойства полученных спеченных пористых материалов представлены в таблице, Как видно из примера и данных таблицы, основные эксплуатационные свойства спеченных полученных материалов достаточно высокие.

Предлагаемый способ может быть использован на любом участке порошковой металлургии или металлоперерабатывэющем предприятии, имеющем кузнечнопрессовый и термический участки. (56) Авторское свидетельство СССР

N 1488129, кл, 8 22 F 3/10, 1989, Авторское свидетельство СССР

Кг 1595629, кл, В 22 F 3/10, 1988, 2002581

2002581

Формула изобретения

Составитель Л.Гамаюнова

Редактор Е.Полионова Техред М.Моргентал КОрректор М,Максимишинец

Тираж Подписное

НПО " Поиск" Роспатента

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

Заказ 3205

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

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЙ СПЕЧЕННЫХ

ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ

НИКЕЛЯ, включающий приготовление сме- 5 си порошка никеля с добавками, прессование и спекание в режиме горения, отличающийся тем, что s качестве добавок вводят металлы из группы алюминия, титана, циркония, спекание проводят в воз-10 душной среде, а после спекания проводят закалку и пропитку маслом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что добавку металлов вводят в количестве

6-12 мас.ф.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что закалку и пропитку проводят совместно путем погружения спеченногО материала непосредственно после завершения горения в холодную масляную ванну.