Способ получения заготовок из спеченной быстрорежущей стали

,ИЯ ловедения ние заготоов быстроеталлургия,признаки ., из проГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Институт проблем материаАН УССР(56) Патент США М 4591482,кл, В 22 Е 1/00, 986.Батгюк Г.А, и др. Прессовавок из газораспыленных порошкрежущей стали, Порошковая м1990 Мт 7, с,9 - 12,Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к проблемам повышения плотности спеченных заготовок.Цель изобретения - повышение плотности спрессованных заготовок с помощью твердофазного спекания.Поставленная цель достигается тем, что способ включает распыление расплава, отжиг порошка, холодное статическое прессование и твердофазное спекание, при этом расплав перед распылением перегревают до 1700-1750"С, а прессование проводят без пластификатора,Способ осуществляют следующим образом.Выплавка быстрорежущей стали ведется в открытой идукционной печи с основной футеровкой, Расплав нагревается до 1700-1750 С, в зависимости от химического состава, выдержка при этой температуресоставляет не более 20 мин, Затем металл охлаждается доемперэтуры слива (не ниже 1550 С) и распьэяется азотом под высоким(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИ 51 ЗАГОТОВОК ИЗСПЕЧЕННОЙ БЫСТРОРЕЖУШЕЙ СТАЛИ(57) Сущность изобретения: расплав быстрорежущей стали перед распылением перегревают до 1700 - 17500 С, распыляютрасплав, отжигают порошок, проводят холодное статическое прессование без пластификатора и твердофазное спекание,давлением, Быстрозакаленный поровок ищет ми к рот ве рдость Н Ч 750 - 850 У Г а, и оэтому подвергается вакуумному отжигу, после чего его твердось составляет менее400 МПа. Холодное статическое прессование производится по безкапсульной технологии на гидропрессе под давлением 0,8 - 0,9 ГПа и без использования связкипластификатора, Размерь прессовки при б Ь составляют 28 - 30 мм в диаметре и 30-33 мм по высоте, а плотность - 88 - 89% ат теоретической. Твердофазное спекание проводится в вакууме при т = 1180"С с выдержкой 1,5 ч. Плотность после этого повышается дг 93 - 96% в зависимости от химицеского с става быстрорежущей стали. Гричем прирост плотности после спеканля, равный 4-7%не зависит от плотности прессовки, Эксперименты г;роведены на заготовках имеющих плотность 75 - 90,/. от теоретическои.Указанные отличительныеможно считать существенньми,смотренной патентной и аучно-технической литературы не известнь Гпособы повышения плотности спе,н ной быстрорежущей сталл при реализацил метода холодного статического прессоьания с последующим твердофазным спеканлем до плотности 93 - 96%, что осуществляется при использовании порошков, полученных с применением перегрева расплава перед распылением,Пример 1.Порошок производства ДНЕПРОСПЕЦСТАЛЬ получен по схеме прототипа методом ГЯЗОВОГО распылеия. ЙЯ Гоев метяллд Осуществлялся в отк рыО.". индукционной печи до 1600 С, затем охлаждался до 1550 С и расгылялся дзот 01:,; ГОи давлении 0,5 - 0,6 МПЗ. Полученный гОрошок фракции 500 мкм отжигался в вакуумной пеи до М-твердостл 400 ЛПЗ по Виккерсу г.о следующему режиму: нагрев до 850"С, выдержка 3 ч, охлаждение до комнат Ой те - пературы, нагрев до 750 С, пыдерхкз 3-4 ч, ОХЛЯКДЕНИЕ, ХОЛОДНОЕ СтатИчЕСКО 8 ПРЕССО- вяние без плавтификатора осущсстаить не удается, Плотность после грессовдя со связкой плзстификдторо" СОстдвляеГ 82%, Спекание проводилось в аякие ГОи 1150 - 11800 С, 1,5 ч, плотос,ь у.-спичи лась до 83%,Пример 2,Порошок ст, Р 6 М 5 Г 3 гроизаогОтвд ; 1- та проблем материаловедения АН УССР (ИПМ) получен по схеме,описанной в примере 1, с нагревам расплава до 16000 С и распылением при давлении 0,70,8 МПЗ. Холодное статическое прессовзнио без плэстификатора провести также 8 удаатся, Плотность ПОСУс прессования состдвилз 83%; после спекдния - 84%, Пов шение плотности на 1% после прессования ооьясняется боле 8 высокой дисгерсОстьс ГО- рошка, распыленного при повышено;.: давлении,П риер 3,Порошок ст, Р 6 М 5 ФЗ производства ИПМ получен с перегревом расплава геред распылением до 1750"С, После ахлякдения жидкого металла до 1550 С осуществлялось распыление азотом при давлении 0,7 МПа, Отжиг проводился в вакууме по режиму, описанному в примере 1. В результате холодного статического прессования без пластификаторов при Р =- 8000 МПа плот;ость металла составляла 89%. После спекзия в вакууме при 1150 - 1180 С с выдержкой 1,5 чплотног;ть прессования повысилась до 93%,П ример 4.Порошок И - Мо быстрорежущей стали с5 повышенным содержанием ванадия 10% иуглерода 2.5% производства ИПМ, полученметодом газового распыления, Нагрев металла Осуществлялся в открытой индукционной печи до 16500 С, затем охлаждался до10 1550"С и распылялся азотом при давлении0,7 МПЯ, Полученый порошок фракции 500мкм отжигался в вакуумной печи по режимупримера 1. Холодное статическое прессование без пластификатора осуществить не5 удается, ПгОТость после прессования со"вязкой-Гластификдтором составила 82%Спекание проводилось в вакууме при 1150 -1,80 С, 1,5 ч, плотность увеличилась менеечм нд %,Пооошок с химсостав.м, аналогичнымпаимеру 4, прсизводства ИПМ получен сперегревом расплава перед распылениемдо 1700 С. После охлаждения каждого ме 25 таллд до 1550 С осуществлялось.распыление дзогом при давлении 0,7 МПа. Отжигпроводлся пп режиму предыдущих примеоов. Б результате холодного статическогорессования без пластификаторов при давг 1 г,лен и 800 МПЯ плотность металла составиля 88%, После спекания в вакууме при1150 8 ГРС с выдержкой 1,5 ч плотностьпрессоаок повысллась до 96% (От теорети;.8 Г Кой5ОиморбПолучение порошков с использованиемпеоегрева выше 1750 С техники не возоо в условиях ИПМ, тдк как при такихвысоких температурах сильно разрушаетсяО-.О футеооакд печиТаким образом предлагаемый способПОЗВО;Яет ПОВЫСИТЬ ПЛОТНОСЬ СПЕЧ, ЗЯГОТОвок до 93-96%, Причем из технологическойцепи исключается трудоемкий этап приме 45 ения связки-пластификаторз.Формула изобретенияСпособ получения заготовок из спечено ной быстрорежущей стали, включающийраспыление расплава, отжиг порошка, холодгое статическое прессовзние и твердофазное спекание, о т л и ч д ю щ и й с я тем,что, с целью повышения плотности загото 55 вок, перед распылением расплав перегревают до 1700-1750 С, а и рессованив проводятбез пластификатора,