Способ получения инфильтрованных порошковых материалов на основе железа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 792804 5 В 2 БИ 0631 Ц ЙЛВ. ; Х ИБЛХО й. БРЕТЕН ИДЕТЕЛ Ь СТ рно-техничеургиив и И,А,Поеталлах. М.,. СправМинск; Б ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(71) Республиканский инженеский центр порошковой металл(56) 1, Защитные покрытия на м1972, вып. 6, с.137 - 144.2, О,В.Роман, И.П,Габриерпо порошковой металлургиларусь, 1988, с. 132 - 138,Предлагаемое изобретение относится кпорошковой металлургии, в частности, кполучению спеченных сталей, пропитанныхмедью, и может быть использовано в автомобилестроении, текстильном машиностроении, приборостроении,Известен способ получения порошковых материалов, в котором механическиесвойства порошковых сталей можно повысить, если углерод в их состав вводить диффузионным насыщением в процессеспекания,Недостатком этих способов являетсяполучение материалов с относительно низкой плотностью, и, как следствие, невысокими механическими свойствами,Механические свойства порошковыхсталей можно повысить эа счет инфильтрации медью,В качестве прототипа выбран способизготовления порошковых сталей, пропитанных медью, включающий; приготовление шихты, ее прессование, прессование(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНФИЛЬТРОВАННЫХ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА(57) Сущность изобретения состоит,в следующем: предварительно осуществляют прес- сование образцов из порошка железа марки ПЖРВ 3.200.26 при давлении 600 МПа, Затем прессуют пропитывающий брикет под давлением 300 МПа, а спекание совмещают с пропиткой и цементацией в углеродсодержащей засыпке по двухстадийному режиму: сначала при температуре 1130 - 1150 С в течение 40-60 мин, а затем при температуре 1000 - 1050 С в течение 3,5 - 4 ч. 2 табл,инфильтрата и спекание, совмещенное с .пропиткой, для проведения цементации вшихту вводят графит,Недостатком данного способа являетсянеобходимость приготовления шихты на основе железа, а также введение углерода всостав шихты в виде порошка графита илиего соединений, содержащих большое количество углерода. В этом случае для достижения гомогенной структуры и высокихмеханических свойств необходимы весьмадлительные выдеркки при высоких температурах, Влияние инфильтрата на цементацию порошковых сталей не исследовано,Цель изобретения - упрощение техпроцесса и повышение механических свойств.Поставленная цель достигается способом получения инфильтрованных порошковых материалов, включающем прессованиеи одновременное спекание, пропитку и цементацию, спекание, пропитку и цементацию осуществляют в углеродсодержащейзасыпке по двухстадийному режиму; снача1792804 Формула изобретения технологического процесса и повышения механических свойств материалов спекэния, пропитку и цементацию осуществляют в углеродсодержэщей засыпке по двухстадийному режиму: сначала при температуре 1130 - 1150 С в течение 40 - 60 мин, а затем при температуре 1000 - 1050 С в течение 3,5 - 4 ч. Способ получения инфильтрованных порошковых материалов на основе железа, включающий прессование и одновременное спекание, пропитку и цементацию, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения Таблица 1 КСЧ, МПа м Темпе а э спекания, С Плотность. г/см Ъ, МПа 11 ста ияста ия 0,049 0,045 0,050 0,050 0,040 530 540 560 550 530 7,4 7.5 7,5 7,5 7,5 950 1000 1030 1050 1100 1130 530 560 590 570 540 950 1000 1030 10501100 7,4 7,5 7,5 7,6 7,5 0,050 0,050 0,050 0,055 0,040 950 1000 1030 1050 1100 7,5 7,5 7,5 7,6 7,6 530 550 560 540 0,050 0,050 0,055 0,055 0,040. 950 1000 1030 1050 1100 0,045 0,045 0,045 0,040 0,040 7,5 7,5 75 7,5 7,5 520 530 520 510 500 1200 78 - 7,9 400 П ототип 0,025 П р и м е ч а н и е. При проведении первого этапа спекэния при температурах ниже 1130 Спропитка затруднена. ла при температуре 1130-1150 С в течение40 - 60 мин, а затем при температуре 10001050 С в течение 3,5-4 ч,Сопоставительный анализ показываетотличие заявляемого решения от прототипа, состоящее в том, что упрощается технологический процесс за счет исключенияоперации перемешивания шихты.Кроме того предлагаемый способ обеспе".ивает совмещение операций спекания,пропитки и цементации по режиму; 11301150 С - 40-60 мин, 1000 - 1050 С - 3,5-4 ч.Предлагаемый способ даже при меньшей плотности изделий и одинаковом содержании компонентов обеспечивает 15более высокую ударную вязкость и прочность изделий.П р и м е р. Технология изготовлениядеталей включает:20 1. 1 рессование образцов из порошка железа марки ПЖРВ 3.200.26 при давлении 600 МПа,2. Прессование пропитывающего брикета при давлении 300 МПа,3. Спекание, совмещенное с пропиткой и цементацией по режиму: 1140 С - 40 мин, 1050 С - 3,5 ч в беспроточной атмосфере под слоем расплавленного стекла. Остаточная пористость изделий 5 - 60.Условия осуществления способа при других технологических параметрах и результаты представлены в табл. 1 и 2.Как видно из табл, 1 и 2, оптимальным режимом спекания, совмещенным с пропиткой и цементацией, является; 1130-1150 С - 40-60 мин, 1000 - 1050 С - 3,5-4 ч.Высокие свойства получаемых материалов можно обьяснить получаемой в результате такого режима однородной ми кроструктурой,1792804Таблица 2П р и м е ч а н и е, Во время проведения 1-й стадии режима при выдержке менпропитка идет не на всю глубину брикета.Составитель А,Шацовктор С,Кулакова Техред М,Моргентал Корректор Н.СлободяниЗаказ 473 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101