Способ изготовления спеченных изделий на основе железа

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН В 22 Г 3/24 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ инс ресло(21) 3436916/22-02(56) 1. Звонарев Е.В., Керженцева Л.Ф., Фридман Г.Р. Спеченныйтрумент для ударного выдавливанияполых тонкостенных изделий. Прогсивные методы изготовления техногической оснастки. Рига, 1979,с. 88-87.2., Авторское свидетельство СССРпо заявке В 3007553,кл. В 22 Р 3/24, 1980(54) (57) спосоБ изготовления спечеиНЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА включакюций приготовление шихты, прессование, спекание при температуре1250-1280 С, охлаждение при этом оттемпературы Я 1+ (100-180 С) доф- (100-150 фс) - со сйоростью 50-70 град/ч,обработку давлением химико-термическую обработку, закалку, отпуск, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения механических свойств,охлаждение от температуры спеканиядо температуры А+(100-180 фС) проводят со скоростью 150-300 град/ч.Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления изделий иэ композиций на основе железа. и может найти применение для изготовления изделий в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности.Известен способ изготовления изделий, включающий засыпку порошка впресс-форму, прессование, спекание;Ри 1250 С, отжиг, обработку давле Онием, химико-термическую, обработку,закалку и отпуск (1).Недостатком известного способаявляется низкий уровень механическихсвойств получаемых Иэделий. 15Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предложенному является способ изготовлеия спеченных изделий на основе железа, включающий приготовление шихты, прессование, спеканиепри 1250-1280 С, охлаждение, обработку давлением, химико-термическуюобработку, закалку, отпуск, охлаждение проводят От температуры спека 5ния до температуры А-(100-150 С) соскоростью 50-70 град/ч 2)Недостатком данного способа является низкий уровень механическихсвойств получаемых изделий.Цель изобретения - повышение механических свойств иэделий,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу изготовления спеченных изделий на основе;железа, включающем приготовлениешихты, прессование, спекание при1250-1280 С, охлаждение, при этомот температуры 4 +(100-1800 С) доЛ-(100-150 С) - со скоростью 5070 град/ч,обработку давлением, химико термическую обработку, закалку, отпуск,охлаждение оттемпературы спеканиядо температуры А+(100-180 С) проводят со скоростью 150-300 град/ч.ВнутРи укаэанных температурных 45пределов обеспечиваются условия дляпоследующего полного распада аустенита ниже температуры А и соответ 1ственно снижение твердости и усилий при обработке давлением. Скорость охлаждения 150-300 град/ч обеспечивает повышение производительности. При скорости охлаждения выше300 град/ч не обеспечИвается достаточное снижение твердости, так как 55 образуется переохлажденный аустенит ниже точки 4, что вызывает получение повышенной твердости и увеличение усилий доуплотнения при холодной обработке давлением и приводит 60 к снижению, стойкости штамповой оснастки, Охлаждение же со скоростью ниже 150 град/ч снижает производительность процесса изготовления иэделий. Охлаждение до температуры более низкой, чем температура А +100 приводит к тому, что при указанных скоростях охлаждения не успевает произойти полный распад феррито-аустенитной смеси, тем самым повышаетсятвердость и увеличивается усилиепри обработке давлением. Охлаждениедо температуры выше Аз увеличиваетвремя изготовления изделий, в результате чего снижается производительность процесса.Смеси порошков засыпают в прессформу, прессуют, спекают при 12501280 С, охлаждают с температуры спекания со скоростью 150-300 град/чдо температуры ниже критической Д 3,но не ниже А +100, затем охлаждают0со скоростью 50-70 град/ч до температуры на 100-150 ниже критическойЯ, после чего охлаждают в холодиль-.нике печи до комнатной температуры,доуплотняют, подвергают цементации,закаливают и отпускают.Получение распылителей мазутныхфорсунок,П р и м е р 1. Смесь порошков железа и высоколегированной сталиПХЗО при соотношении компонентов,вес.Ъ: хром 12 (в составе порошкавысоколегированной стали ПХ-ЗО), углерод 0,2, медь 1, железо 86,8 прессуют при давлении 800 МПа и спекаютпри 1280 С в среде диссоциированнога аммиака в течение 4 ч с последующим охлаждением 150 град/ч до темпе.Ратуры Я +180, затем охлаждают соскоростью 70 град/ч до температурына 100 ниже критической А, а далееохлаждают до комнатной температурыв холодильнике печи. Твердость распылителей мазута состазляе,". 114 НВ.Полученные распылители мазута обрабатывают давлением при 1200 МПа,после этого его подвергают цементации при 10200 в течение 16 ч, закаливают на масло при 960 С и отпускаютпри 180 С в течение 1,5 ч. Время изготовления одного распылителя2,0 мин. При этом получают следующие механические свойства изделия.Предел прочности на изгиб образ цов с надрезом ьМПа 1200,параметрвязкости разрущенчя К с,Н/нм 3/2109 С.П р и м е р 2. По примеру 1 изготавливают расгылители мазута. Скорость охлаждения с температуры спе"кания 1270 С до температуры А+140составляет 225 град/ч. При этомтвердость распылителя перед доуплотнением 120 НВ, удельное усилие обработки давлением 1350 МПа, а времяизготовления 1,8 мин.При этом получают следующие механические свойства.Предел прочности на изгиб образцовсподрезом МР,МПа 1240, параметрвязкости разрушения К , н/мм1079360 Время,требуемое наизготовлениеодногораспылителя,мин. Пределпрочности наизгибобразцовс подрезом,6 нМПа Испы- тания Параметрвязкости разруше-,в и я КГсн/мм Твердостьиэделийпослеспекгния,НВ 1090 114 1120 120 1050 128 990 128 2,0 12001,д 1240 2 1,6 1180 2,3 1000 х) - по известному способу 25 30 Составитель С,Багрова Редактор Н,Воловик Техредл,коцюбняк Корректор. В. ГирнякЗаказ.:1216/9 Тираж 775 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Г р и м е р 3, Аналогично примеру 1 изготавливают распылители. Скорость охлаждения с температуры спекания 1250 С до температуры А,+ 100составляет 300 град/ч. При этом твер-дость распылителей 128 НВ, удельное5усилие последующей обработки давлением 1500 МПа, время изготовленияраспылителя 1,6 мин,При этом получают следующие механические свойства,Предел прочности на изгиб образцов с подреэом 4, МПа 1180, параиметр вязкости разрушения КН/мм фГ 1050.П р и м е р 4. По известному способу изготавливают распылители,Твердость заготовки составляет128 НВ, удельное усилие обработкидавлением 1500 МПа, время изготовления 2,3 мин (наименьшее время, которое получается ро прототипу) .При этом получают следующие механические свойства. Предел прочности на изгиб образцов с надрезом 6 МПа 1060. Н Параметр вязкости разрушения К 1/мм ф 990. Результаты испытаний механических свойств и время, необходимоена изготовление одного распылителяприведены в таблицеПредлагаемый способ позволяет повысить производительность процесса в 1,15-1,3 раза,6 н в 1,11- 1,17 раза и К.Г в 1,08 - 1,15 раза.