Способ получения деталей из дисилицида железа

(71) Киевский государстский институт им, А,М,Г(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕДИСИЛИЦИДА ЖЕЛЕЗ венный педагогичеорького. Горячее прессоваенное издательствоь УССР, 1962 с,НИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗА афитовои пресс-1423 К с по- в качестве шихты лицида железа и одят в интервале при давлении 10- 2 - 5 К/с скорости нных исследоваческие решения, изнаками, что поответствии заявщения критерию м обра 00, 00 зом,Ранее полученный да железа засыпали в фитовые формы. Их по следующем. Приготав ную обмазку, состоящу да бора, замешанного обмазку наносили кист хности пресс-формы и высушивали в сушиль дисилицида железа, о порошок дисилицодготовленные грдготовка состоялаливали пастообраю из порошка нитрина глицеринею на рабочие иуансоны, а затом шкафу, Наеспечивающи Эту оверем их вески е полГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано при изготовлении износостойких, коррозионных и жаростойких узлов механизмов и машин, работающих в условиях сухого трения, а также в агрессивных средах.Наиболее близким по технологической сущности к заявляемому является способ получения деталей из дисилицида железа, включающий наполнение графитовой пресс-формы шихтой из порошков железа и кремния, горячее прессование при температуре 1373-1443 К. давления 25 МПа и выдержке 4 мин с последующим охлаждением,Недостатком известного способа является значительная остаточная пористость деталей(не менее 8%). Кроме того, однофазность конечного продукта не гарантируется.Целью изобретения является повышение стабильности свойств за счет синтеза однофазного продукта и снижения пористости,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения деталей из дисилицида железа, включающе м горячее(57) Изобретение позволяет повысить стабильность характеристик изделий за счет синтеза однофазного продукта и снижения его пористости, Шихту, в качестве которой берут дисилицид железа, прессуют в графитовой пресс-форме при температуре 1373- 1423 К с последующим охлаждением, причем горячее прессование проводят в интервале температур 1323-1423 К при давлении 10-15 МПа, скорости нагрева 2-5 К/с и скорости охлаждения 0,8 - 1,6 К/с. 4 табл,прессование шихты в гр форме при температуре 1 следующим охлаждением используют порошок диси горячее прессование пров температуре 1323 - 1423 К 15 МПа, скорости нагрева охлаждения 0,8 - 1,6 К/с. В результате проведе ний не обнаружены техни, обладающие сходными пр зволяет сделать вывод о с ляемого технического реучение фактически беспористых прессовок диаметром 14 мм, высотой 3 мм, засыпали впресс-Форму и прессовали на прессе горячего прессования при следующих режимах:Скорость нагрева 2 - 5 К/с 5Температура 1323 - 1423 К Давление прессования 10-15 МПаСкорость охлаждения 0,8-1,6 К/с После прессовайиядетали зачищали наалмазныхкругах, затем контролировали ихфазовый состав"и пористость.Гидростатический контроль пористости получаемых по заявленному способу деталей из дисилицида железа свидетельствовали, что их пористость не превышала 36,Оптимизация технологического процесса прессования порошка дисилицида железа состояла в исследовании влияния температуры (табл. ), Скорости нагрева(табл. ), скорости охлаждения (табл, ) иконтактного давления (табл, И) на качествополучаемого изделия, Анализ рентгенограмм температурнойзависимости Фазового состава (табл, ) образцов Рег после их получения горячим прессованием свидетельствует о том, что,при температуре 1320 К (табл. 1) продукт получается многофазным, Аналогичные результаты получались при температуре прессования 1430 К.Следует отметить, что дальнейшее повышение температуры прессования приводило к плавлению порошка в пресс-форме, Как видно из таблицы 1, при минимальной температуре процесса прессования образуется двухфазная система, что подтверждает образование дисилицида через моносилицид железа.В интервале температур 1323 - 1423 К образуется однофазный дисилицид железа, а при уюеличении температуры до 1430 К, по-видимому, начинаются процессы диссоциации дисилицида с выделением чистого железа и последующим его окислением,Анализ -результатов эксперимента по влиянию скорости нагрева на качество получаемого материала (табл. 2) свидетельствует о том, что при скоростях, меньших 2 К/с в зоне нагрева шихты происходит химическое взаимодействие железа с кислородомвоздуха с образованием многофазных структур, и кроме того, значительно увеличивается общее время прессования. В интервале 2-5.К/с взаимодействие шихты с окружающей средой не наблюдалось - образуется однофаэный продукт. При скоро 10202530 35 40 4550 стях нагрева, больших 5 К/с, из-за температурной инерционности управляющих систем пресса велика вероятность превышения оптимальной температуры процесса, что приводит к плавлению шихты. Скорость охлаждения после горячего прессования также оказывает заметное влияние на качество получаемого материала и детали. При скоростях, меньших 0,8 К/с, увеличивается длительность контакта разогретого материала с кислородом воздуха (при этом возможны их химические взаимодействия). Продукт получается многофазный (табл, 3). Повышение скорости охлаждения 1,6 К/с сильно увеличивается термическое напряжения и деталь растрескивается;Контактное давление в исследуемом диапазоне оказывало заметное влияние на пористость получаемого изделия (табл. 4). Как видно из табл, 4 лучшие условия прессования обеспечены в интервале давлений от 10 до 15 МПа, при этом обеспечивалась наименьшая пористость детали, Повышение контактного давления более 15 МПа приводило к выдавливанию вязкой шихты через поры графитовой матрицы и зазоры между пуансоном и стенками матрицы,Использование заявляемого способа позволяет обеспечить стабильную технологию получения практически беспористых деталей иэ однофазного дисилицида железа с гарантированным составом, свойствами. Кроме того, благодаря применению обмаэки рабочих поверхностей пресс-формы и пуансона из нитрида бора удалось снизить температуру до 1373 .ф 50 К и давление прессования до 10-15 МПа. Это должно обеспечить экономию энергозатрат на процесс прессования, а, следовательно, его удешевление.Формула изобретения Способ получения деталей иэ дисилицида железа, включающий горячее прессование шихты в графитовой пресс-форме с последующим охлаждением, о т л и ч в ющ и й с я тем. что, с целью повышения стабильности свойств за счет получения однофазного продукта и снижения пористости деталей, в качестве шихты используют синтезированный порошок дисилицида железа, горячее прессование проводят при температуре 1323-1423 К и давлении 10-15 МПа, причем скорость нагрева составляет 2-5 град/с, а скорость охлаждения - 0,8-1,6 град/с,1787 б 88 Таблица 2 абл ый состав деталей ияние скорости нагрева на 3 абл Влиян корости охлаждения на фазовый состав деталей абли Влияние давления прессования на пористость деталей Составитель Техред М.МТираж ПодписноеИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5т" г Уж од улГа изводственно-издательский комбинат "Патен гарина, 101 гор Результаты исследования оптимальной температуры горячего прессования образцов Ре 92