Способ изготовления высокоплотных порошковых биметаллических изделий бронза - железо
Способ изготовления высокоплотных порошковых биметаллических изделий бронза-железо включает формирование биметаллической заготовки, ее спекание, кратковременный нагрев и горячее доуплотнение. Формирование биметаллической заготовки осуществляют первоначальной засыпкой первого слоя с подпрессовкой его до пористости 40 - 45% и дальнейшей засыпкой второго слоя с окончательным совместным прессованием обоих слоев до пористости 15 - 20%. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способу изготовления высокоплотных биметаллических изделий бронза-железо.
Известен способ изготовления порошковых биметаллических изделий, включающий подготовку компактной подложки, нанесение порошкового слоя покрытия с последующей термической и термомеханической обработкой. Данный способ не позволяет получить высокую прочность соединения подложки и покрытия, ввиду недостаточной разветвленной поверхности соединения. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления высокоплотных порошковых биметаллических изделий, включающий формирование биметаллической заготовки, осуществляемое засыпкой порошка подложки (железного) и порошка покрытия (бронзового) в пресс-форму, разделенную стенкой из жести на две части, последующую утряску, удаление перегородки и прессование до пористости 35% ее спекание, кратковременный нагрев и горячее доуплотнение. Данный способ не обеспечивает изготовление высококачественных биметаллических изделий с прочностью соединения разнородных слоев на уровне свойств компактного материала покрытия бронзы. Это обусловлено тем, что в известном способе не определены оптимальные режимы формирования биметаллической заготовки: значения пористостей подпрессованной подложки и биметаллической заготовки. Задачей предлагаемого способа является повышение качества двухслойных изделий бронза-железо, путем обеспечения прочности соединения разнородных слоев на уровне компактного материала бронзового слоя. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления высокоплотных порошковых биметаллических изделий, заключающемся в формировании биметаллической заготовки, ее спекании, кратковременном нагреве и горячем доуплотнении, формирование биметаллической заготовки осуществляют первоначальной засыпкой первого слоя с подпрессовкой его по пористости 40 - 45% и дальнейшей засыпкой второго слоя с окончательным прессованием обоих слоев до пористости 25 20% Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается от известного новыми режимами формирования биметаллической заготовки: подпрессовка первого слоя до пористости 40 45% и окончательное прессование обоих слоев до пористости 15 20% При этом обеспечивается новое свойство улучшение качества сращивания переходной зоны бронза-железо, заключающееся в повышении прочности соединения разнородных слоев до уровня предела прочности на срез компактной бронзы, за счет увеличения площади контакта в зоне сращивания, вследствие обеспечения более интенсивного внедрения частиц разнородных материалов. Данное свойство обеспечивает положительный эффект сформулированный в цели изобретения - повышения качества двухслойных изделий бронза-железо. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна". Признак, отличающий заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлен в других технических решениях данной и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивает заявляемому решению соответствие критерию "существенные отличия". На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа: а - слева от осевой линии железный порошок в насыпном состоянии, справа от осевой линии подпрессованный материал подложки усилием P1 до пористости 42 44% б слева от осевой линии засыпка бронзового порошка, справа от осевой линии окончательно спрессованная биметаллическая заготовка усилием P2 до пористости 16 18% в горячее доуплотнение биметаллической заготовки клиновидным инструментом в поперечном направлении усилием P3. Проведенные экспериментальные исследования показали, что с увеличением пористости подпрессованного первого слоя (Поп) и уменьшением пористости спрессованной биметаллической заготовки (Пот) повышается качество двухслойного изделия бронза-железо, оцениваемое по пределу прочности на срез переходной зоны биметалла (см. таблицу) достигаемого максимального значения ср = 295 МПа при оптимальных значениях Поп 45% и Пот 15% Выявленные закономерности можно объяснить следующим. С увеличением пористости первого слоя повышается возможность взаимного внедрения частиц разнородных порошков, что приводит к формированию более развитой поверхности соединяемых слоев. Уменьшение пористости биметаллической заготовки за счет повышения степени деформации приводит к увеличению контактной площади между разнородными слоями биметаллического материала. Пример конкретного выполнения. Изготовление порошковых биметаллических призматических образцов 10х10х15 мм производят по следующей технологии. Засыпка в пресс-форму железного порошка материала подложки и его предварительная подпрессовка до пористости 35 49% (поз. а): засыпка порошка бронзы и совместное прессование двухслойной заготовки до пористости 10 25% (поз. б): спекание биметаллической заготовки при температуре 850oС в течение 3 ч, в среде осушенного водорода, кратковременный нагрев (850oС, 9 мин) в среде диссоциированного аммиака, горячее двуплотнение клиновидным инструментом на кривошипном прессе К2130. При предварительной подпрессовки и совместном прессовании заготовки использовали упоры.Формула изобретения
Способ изготовления высокоплотных порошковых биметаллических изделий бронза железо, включающий формование биметаллической заготовки, ее спекание, кратковременный нагрев и горячее доуплотнение, отличающийся тем, что формование биметаллической заготовки осуществляют первоначальной засыпкой первого слоя с подпрессовкой его до пористости 40 45% и дальнейшей засыпкой второго слоя с окончательным совместным прессованием обоих слоев до пористости 15 20%РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Композитная алмазная абразивная прессовка // 2068318
Изобретение относится к композитным алмазным абразивным прессовкам
Способ изготовления составных изделий // 2056973
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения составных сложнопрофильных изделий, содержащих детали из порошкового материала
Устройство для наплавки покрытий // 2041021
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при восстановлении деталей электроконтактным напеканием или при нанесении покрытий на новые детали
Способ изготовления спеченных изделий // 2037382
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения спеченных составных сложнопрофильных порошковых изделий, и может быть использовано для изготовления рабочих органов погружных насосов
Изобретение относится к изделиям, в частности к режущим инструментам, содержащим спеченную основу из карбида вольфрама и алмазное покрытие
Изобретение относится к порошковой металлургии
Способ изготовления двухслойных втулок // 2101137
Изобретение относится к изготовлению составных изделий методами порошковой металлургии и может быть использовано для изготовления биметаллических подшипников скольжения, фильтрующих трубчатых элементов с различными свойствами слоев и т.д
Изобретение относится к режущей пластине и способу ее получения из твердого сплава повышенной прочности и стойкости к пластической деформации, содержащего WC, кубические фазы карбида и/или карбонитрида в связующей фазе на основе Со и/или Ni и имеющего обогащенную связующей фазой поверхностную зону
Способ изготовления спеченных изделий // 2123910
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения спеченных составных сложнопрофильных порошковых изделий, и может быть использовано для изготовления рабочих органов погружных насосов
Способ изготовления спеченных изделий // 2123911
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения спеченных составных сложнопрофильных порошковых изделий, и может быть использовано для изготовления рабочих органов погружных насосов
Изобретение относится к производству изделий и покрытий, проектируемых так, чтобы иметь заранее выбранные удельные теплопроводности и коэффициенты температурного расширения (КТР), согласующиеся с такими же характеристиками тех материалов, к которым эти изделия и покры- тия прикрепляются
Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано в инструментальном производстве для оснащения лезвийных инструментов, работающих в условиях непрерывного и прерывистого резания закаленных сталей, чугунов, твердых сплавов и др
Изобретение относится к получению металлополимерных покрытий и может быть использовано при создании защитных и антифрикционных покрытий на металлических изделиях
Способ изготовления составных изделий // 2198070
Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к способам получения составных сложнопрофильных изделий, содержащих детали из порошкового материала