Шихта для получения износостойкого спеченного материала на основе железа

( 9) (3) 51)5 В 22 Р 1/О 2 С 33/02 ПОЛУЧЕНИЯ ИЗНОСО ННОГО МАТЕРИАЛА Н(54) ШИХТА ДЛЯ СТОЙКОГО СПЕЧЕ ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА (57) Сущность изоб порошок чугуна кр количестве 30-60 крупностью 50 - 16 мас.% и порошок этом соотношение гуна и стекла в ши табл,М 29одственное объединение етения;пностьюмас.%, имкм вжелезакрупностхте соста шихта содержит 200-400 мкм в орошок стекла количестве 3-7 остальное. При и порошков чувляет 2,5-4, 1 В.А.Гейда ов детельств Р 1/00, 1 детельств 2 Е 1/00,ров, А.Т.МамеСССР82.СССР988. явл че вля- полГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к составу шихты для получения износостойкого спеченного материала на основе железа, и может быть использовано при изготовлении изделий антифрикционного назначения,Известна шихта для получения износостойкого спеченного материала на основе железа, содержащая порошок природно легированного чугуна (30-40 мас,%) и порошок железа (остальное),Недостатками данной шихты являются низкие механические свойства композиционного спеченного материала,Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является шихта, для получения износостойкого спеченного материала на основе железа, состоящаяиз по- рошков чугуна (10 - 50 мас.%), стекла (2 - 10 мас,%) и железа (остальное). Причем порошок стекла марки С 88-5 имеет крупность 10 - 100 мкм, а соотношения крупности порошка чугуна к крупности порошка стекла равны 1:(0,5-1):0,1.Недостатками известной шихты я ются недостаточная ударная вязкость ученного материала, Этот недостаток связан с тем,что указананцеасоотнбшениякомпонентов чугуна"и"стек-ла, а также крупности их порошков не обеспечивают при спекании формирование ферритно-перлитной структуры материала, следствием которого является недостаточная ударная вязкость,вамЦелью изобретения яется повышение ударной вязкости спе нного материа- у лд,Поставленная цель достигается тем, что шихта для получения износостойкого спеченного материаланаосйоаве"железа, содер- С жащая порошки чугуна; стекла и железа, 00 содержит порошок чугуна крупностью 200 - 400 мкм и порошок стекла крупностью 50 - 160 мкм при соотношении крупности порошков чугуна и стекла 2,5 - 4,0, при следующем соотношении компонентов в шихте, мас,%: порошок чугуна 30 - 60; порошок стекла 3-7; порошок железа - остальное.Использование в составе шихты чугунного порошка в количестве 30-60 мас.% позволяет получить спеченный материал с феррито-перлитной структурой, а значит,место попадание частиц в зазоры пресс-инструмента, что приводит к задиру его рабочих элементов, Применение порошка стекла крупностью более 160 мкм вызывает грубую гетерогенность структуры материала после- спекания, а следовательно и снижение уровня ударной вязкости,Достижение достаточно высоких механических свойств обеспечивается при отношении крупности порошков чугуна и стеклав интервале 2,5-4,0. При нарушении этого интервала цель изобретения не достигается,404550 повысить его ударную вязкость, При содержании чугунного порошка менее 30 мас.6 ударная. вязкость материала снижается ввиду преобладания в структуре феррита над. перлитом. Кроме того, ухудшается смачива емость металлических частиц со стеклом с вытекающими отсюда последствиями. Увеличение содержания чугунного порошка более 60 мас. значительно ухудшает прессуемость шихты, а также снижает удар ную вязкость спеченного материала. Наиболее высокая ударная вязкость спеченного материала обеспечивается при крупности порошка чугуна в интервале 200-400 мкм. При крупности порошка чугуна менее 200 15 мкм поверхности частиц обволакиваются включениями графита, в результате множественных соударений в мельнице при измельчении стружки чугуна. Наличие на поверхности частиц большого количества 20 графита препятствует смачиванию порошка чугуна стеклом, следствием которого является снижение ударной вязкости материала, Использование чугунного порошка с крупностью более 400 мкм нежелательно, 25 поскольку при этом невозможно достижение однородности шихты, а значит, стабильных и высоких механических свойств.Оптимальным содержанием стекла в шихте является 3-7 мас,%, При уменьшении 30 содержания менее 3 мас.6 резко ухудшаются ударная вязкость спеченных материалов ввиду недостаточности связующего компонента (стекла) частиц чугуна и железа, При содержании стекла более 7 мас.% на блюдается ухудшение дегазации материала . при спекании, следствием которого является снижение ударной вязкости. При крупности порошка стекла мене 50 мкм имеет П р и м е р. В качестве исходных материалов используют порошок железа марки ПЖРВ 200-28 (33-67 мас.%); порошок чугуна ( содержит следующие элементы, мас. 6: С 3-3,8: 31 1,5-2,8, Мп 0.5-1,0; Я 0,05-0,1; Р 0,05-0,1), полученный измельчением стружки. в шаровой мельнице (30 - 60 мас,6) крупностью 200-400 мкм, и порошок стекла марки С 88-5(3-7 мас. О ) крупностью 50-160 мкм, При этом отношение крупности порошков чугуна и стекла составляет 2,5-4,0. Смешивание компонентов шихты проводят в У-образном смесителе в течение 1,5 ч, а прессование образцов осуществляют на 100-тонном гидравлическом прессе под давлением 700 МПа, Полученные призматические заготовки размером 10 х 10 х 55 мм спекают в печи непрерывного действия в атмосфере эндотермического газа при 1150 С в течение 3,6 с. Ударную вязкость образцов изучают непосредственно на призматических образцах.В таблице приведены составы шихт для получения износостойкого спеченного материала (примеры 1 - 3), составы, выходящие за заявленные пределы (примеры 4 - 5), и состав известной шихты (пример 6), а также их свойства.Как следует из приведенных в таблице данных, предлагаемый состав шихты (примеры 1-3) обеспечивает по сравнению с известным (пример 6) повышение ударной вязкости спеченных образцов. При выходе отношения компонентов шихты за заявленные пределы (пример 4-5) ударная вязкость спеченного материала существенно снижается.Ф ар мула и зоб рете ни я Шихта для получения износостойкогоспеченного материала на основе железа, содержащая порошки чугуна, стекла и железа, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости спеченного материала, она содержит порошок чугуна крупностью 200-400 мкм и порошок стекла крупностью 50-160 мкм при соотношении крупности порошков чугуна и стекла 2,5 - 4,0 при следующем соотношении компонентов в шихте, мас.6: порошок чугуна крупностью 200-400 мкм 30-60; порошок стекла крупностью 50-160 мкм 3-7; порошок железа -остальное.1752508 дактор ули твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 роиз аказ 2721 ВНИИПИ Госуд оставитель Е,Хромушинаехред М,Моргентал Корректор З.Салка Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5