Способ изготовления спеченных изделий

(71) Заявитель Тамбовскийинс ического машинострое 4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИ 1 перлю Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к способам изготовления изделий из металлических порошков путем спекания.Известен способ изготовления спеченных из. делий иэ железо. никелевых порошков, заключающийся в смещении исходных порошков металлов в определенных соотношениях с добавками пластификаторов, ц этих . порошков в заготовки иэделий, нагреве в, контролируемой атмосфере при определенном 1 ф температурно-временном режиме, последующем калибровании для получения заданных разме. ров и физико-механических характеристик 11,Недостатком этого способа является довольно частая возможность частичного нли полного оплавления изделий во время спекания,что приводит к неустранимому браку по оп.лавлению, значительное коробление иэделийсложной конфигурации, а также низкие и нестабильные магнитные свойства изделий.Наиболее близким решением по техническойсущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ изготовления спеченЬных изделий, в котором с целью повьппениямагнитных свойств магнитопроводов из спечен.ных сплавов типа "пермаллой" в качествеисходного материала используют порошки с размером частиц 6 - 8 мк, а спекание осуществля-.ют со скоростью нагрева 150 - 250 С/ч в,интервале температур 400 - 900 С с циклнрованиемв интервале 1100 - 1350 С 2,Недостатком известного способа являетсябрак по оплавлению,короблению иэделий сложной конфигурации и невысокие магнитные свой.ства магнитопроводов.Цель изобретения - исключение брака пооплавлению, снижение коробления изделийсложной конфигурации и улучшение магнитныхсвойств магнитопроводов иэ сплава типа "маллой,Поставленная цель достигается тем, что вспособе изготовления спеченных изделий, вкчающем прессование исходного порошка, спека.ние в среде водорода и охлаждение, спеканиеосуществляют в интервале температур 750 -1300 С со скоростью нагрева 280-300 С/ч, сизотермнческими выдержками при 750 - 770 С876303ществляют по следующему режиму: нагрев за2 ч до 750 С, выдеожка при этой температу.ре 2 ч, нагрев до 900 С, выдержка 20 мин,нагрев до 1000 С, выдержка 20 мин, нагревдо 1300 С, выдержка 6 ч, охлаждение с печьюдо 600 С, ускоренное охлаждение до 100 Спродувкой азотом, а затем на воздухе. Скоростьнагрева во всех случаях составляет 280 С/ч,В результате спекания по указанному режи.1 о му полностью исключено оплавление изделийиз пермаллоя и до 50% снижено их коробление.Магнитные характеристики при средней массеобразцов изделий 15-17 г и 20-25 г составдя- .ют; максимальная магнитная проницаемость -30-35 10 з гс/э, магнитная индукция - 15,510 з гс, коэрцитивная сила - 0,12 - 0,13 э, Поизвестйому способу эти характеристики соответственно равны; 17- 20 10 э гс/э; 1510 э гс;0,3 э.Таким образом, применение предлагаемогоспособа изготовления спеченных иэделий изпорошков 50% Ее + 50% И позволяет полностью исключить брак по оплавлению (засчет полной гомогениэации при изотермических25выдержках),. на 50% снизить коробление спе.ченных изделий, а также увеличить максимальную магнитную проницаемость на 43% Заказ 9449/12 Тираж 872 Подписное ВНИИПИ Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная,4 в течение 115 - 125 мин, при 880 - 920 С, 980 - 1020 С и 1180-1220 С - 20-25 мин, при 1280-1300 С - 6-6,5 ч, охлаждение проводят в две стадии; до 580 в 6 С охлаждают с печью а затем продувкой азотом до 80 в 1 С,Основной причиной коробления изделий при нагреве является разность температур по сечению. Снижение коробления в предлагаемом способе достигается за счет выравнивания температуры по сечению при изотермических вы. держках.Причиной оплавления при спекании железо- никелевых порошков является гетерогенность структуры спекаемого сплава, Гетерогенная (двухфазная) структура имеет меньшую энтро. пию по сравнению с гомогенной (однофазной)структурой, Поэтому температура равновесия между жидкой и твердой фазами у неоднород- ной структуры смещается к более низким тем- пературам, Изотермические выдержки способствуют гомогенизации сплава и повьппению температуры его оплавления выше температуры отжита.Предельные значения температур 750 - 1300 С обусловлены необходимостью протекания диф. фузионных процессов при спекании. Температу. ры,изотермических выдержек выбраны по технологическим соображениям, причем температу. ры (750 - 770 С и 880 - 920 С) - для обеспе-: чения ускорения диффузии, так как при таких30 температурах диффузия сопровождается фазовы ми превращениями альфа-железа в гамма. железо, что ведет к увеличению количества дефектов - диффузионных путей.П р и м е р. Карбонильные порошки железа и никеля в пропорции 1:1 и размерами частиц 6 - 10 мк (чистота 99 - 98% основного элемента) смешивают в шаровой мельнице сдобавкой 2% поливинилового спирта, Навески приготовленной смеси по 50 г прессовали с усилием 5 кг/ммз для получения, полых цилитщ Орических заготовок с внешним и .внутренним диаметрами 40 и 32 мм соответственно и высо.той 7 мм. Одновременно готовили прессовкисложной конфигурации с габаритными размерами 4258 мм и толщиной 10 мм с фигурным 45внутренним отверстием. Для спекайщ в электрическую печь с молибденовыми нагревателямипомещают садку, содержащую 100 заготовок(по 50 каждой конфигурации), Печь продуваютазотом, затем в течение всего технологического 5 Опроцесса - водородом 1,05 ат. Спекание осуФормула изобретения Способ изготовления спеченных изделий,включающий прессоваиие исходного порошка,спекание в среде водорода и охлыщение, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью исклю.чения брака по оплавлению, снижения коробления изделий сложной конфигурации и улучшения магнитных свойств магнитопроводов, спекание осуществляют в интервале температур750-1300 С со скоростью нагрева 280-300 С/ч,с изотермическими выдержками при 750-770 Св течение 115 - 125 мин,при 880 - 920 С, 980 -1020 С и 1180-1220 С - 20-25 мин,при1280-1300 С - 6-6,5 ч, охлаждение проводятв две стадии: до 580 в 6 С охлаждают с печью,а затем - продувкой азотом до 80 - 100 С,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Джане В, Д, Основы порошковой металлургии,.М 1 Мир", 1965, с, 78-79, 306,2. Авторское свидетельство СССР й 500898,кл. В 22 Р 3/00, 01.02,74,