Шихта для получения композиционного спеченного материала

(ю 5 С 22 С 33/0238/О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕНТУ шев ение рупностью 100 за - крупность ем соптношени асти по к состаионного тся при онного и овыше- мпозии сухом тем, что ого спе- орошок к серы 0 мкм емний 1 - 0,3; рошок(56) Федорченко И.М. и др. Справочник. Порошковая металлургия. Материалы, технология, свойства, области применения, Киев,Наукова Думка, 1985, с,624.Авторское свидетельство СССРМ 1563841, кл. С 22 С 33/02, 1988,Изобретение относится к обл рошковой металлургии, в частност ву шихты для получения композиц спеченного материала и используе изготовлении деталей антифрикци конструкционного назначения,Целью изобретения является ние твердости и износостойкости к ционного спеченного материала пр трении,Поставленная цель достигается шихта для получения композиционн ченного материала, содержащая и железа, порошок латуни с 35-40 мас ка, дополнительно содержит порош и порошок чугуна крупностью 200 - состава (мас,%): углерод 2,0-3,0; к 2,5 - 3,8; марганец 0,4-0,9; фосфор сера 0,05 - 0,1; железо - остальное, и(54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО СПЕЧЕННОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению композицион ного сп ечен ного материала. Сущность изобретения: предложена шихта для получения композиционного спеченного материала следующего состава, мас. Д: порошок чугуна крупностью 200 - 630 мкм 55 - 65, порошок латуни с 35-40% мас. цинка крупностью 100 - 200 мкм 5 - 15, порошок серы 0,25 - 0,75, порошок железа крупностью 200 мкм - остальное, причем порошок чугуна имеет следующий состав, мас,%; углерод 2,0 - 3.0, кремний 2,5 - 3,8, марганец 0,4 - 0,9, фосфор 0,1 - 0,3, сера 0,05-0,1, железо - остальное. 1 табл. латуни она содержит к200 мкм, а порошок желе ю200 мкм, при следующ и компонентов, мас.%:Порошок чугуна 55-65Порошок латуни 5 - 15Порошо серы 0.25 - 0,75 Порошок железа Остальное Введение в шихту порошка чугуна указанного состава объясняется его высокими антифрикц .онными и прочностными свойствами, Пои изменении химического состава чугунного порошз цель предложения не достигается ввиду изменения форм графитовых включений и структуры материала, Крупность чугунного порошка в интервале 200 - 630 мкм придает материагу необходимую гетерогенную гтруктуру, высокую твердость и износостойкость. При применении5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 чугунного порошка размерами частиц более 630 мкм ухудшается прессуемость шихты и. как следствие, снижаются показатели прочности, твердости и изностостойкости. При крупности порошка чугуна менее 200 мкм, степень гетерогенности структуры материала снижается, которая также отрицательно сказывается на его износостойкости. При содержании в шихте чугунного порошка менее 55% степень гетерогенности структуры материала снижается, что отрицательно сказывается на его износостойкости при сухом трении. При содержании чугуна более 65 оухудшается прессуемость шихты, что приводит к снижению плотности прессовок, а значит комплекса свойств спеченного материала.Содержание порошка латуни с 35-40 мас, Оцинка в шихте колеблется в пределах 5- 15 мас.о , В случае уменьшения содержания в шихте латуни5 мас.оснижается твердость и износостойкость образцов ввиду ухудшения общей прочности спеченного материала, Повышение содержания латуни в шихте свыше 15 мас. Оприводит к повышению вязкости и, как следствие, снижению твердости и износостойкости образцов, При использовании в шихте порошков латуни с крупностью частиц100 мкм, повышает гомогенность структуры материала, которая отрицательно сказывается на износостойкости образцов. Увеличение крупности частиц порошков латуни200 мкм также ведет к снижению общей прочности спеченного материала со всеми вытекаю цими отсюда последствиями,Содержание серы в шихте0,25 мас,оснижает твердость и износостойкость композиционного спеченного материала, вследствие снижения количества сульфидных соединений в структуре. В то же время увеличение содержания серы в шихте0,75 мас,оснижает общую прочность спеченного материала из-за значительного размещения сульфидов железа и цинка между кристаллами матрицы.П р и м е р, Шихта для получения композиционного спеченного материала содержала следующие порошки, мас.о : железа, марки ПЖРВ (ГОСТ 9849-86) 2, 200-28, 20-40, чугуна 55-65, латуни с 35-40 мас.цинка (ГОСТ 15527 - 70) 6 - 15 и серы (ГОСТ 127 - 76 Е 0,25 - 0,75. Химический состав чугунного порошка состоит из элементов в мас,о ; углерод 2,0-3,0; кремний 2,5 - 3,8; марганец 0,4-0,9; фосфор 0,1-0,3; сера 0,05-0,1; железо - остальное. Крупность порошка чугуна была в пределе 200-630 мкм, порошка латуни 100-200 мкм и порошка железа 200 мкм, Смешивание проводили в У-образном смесителе в течение 3,6 кс, Шихту прессовали под давлением 1000 МПа на гидравлическом прессе НРМ, Полученные прессовки - призматические образцы размерами 55 х 10 х 10 мм спекали в печи конвейерного типа при температуре 1200 С с изотермической выдержкой в зоне спекания 3,6 кс в среде зндотермического газа. Твердость образцов определяли по Бриннелю на твердомере ТШМ по ГОСТ 9013-59, Износ материала при сухом трении определяли на машине СМЦпо ГОСТ 26614-85, по схеме призматический образец-втулка из стали 45, закаленной до твердости 50 НВС, Давление на пару трения было 2 МПа при скорости скольжения 1,0 м/с. Методика определения износа соответствовала ГО СТ 26614-85.В таблице приведены составы заявляемой шихты и свойства спеченного материала из нее в сопоставлении с составом известной шихты и со свойствами материала из нее. Как следует из приведенных в таблице данных, предложенная шихта (составы 1-3) обеспечивает по сравнению с известной шихтой (состав 6) повышение твердости и износостойкости композиционного спеченного материала, В случае выхода содержания компонентов шихты и дисперсности порошков чугуна и латуни, а такке состава чугуна за заявленными пределами цель предложения не достигается (составы 4, 5).Формула изобретения Шихта для получения композиционного спеченного материала, содержащая порошок железа, порошок латуни с 35-40 мас 4 цинка,отлича ющая ся тем,чтоона дополнительно содержит порошок серы и порошок чугуна крупностью 200-630 мкм состава, масУглерод 2,0 3,0Кремнии 2,5-3,8 Марганец 0,4-0,9 Фосфор 0,1 - 0,3 Сера 0,05 - 0,1 Железо Остальное, порошок латуни она содержит крупностью 100 - 200 мкм, а порошок железа - крупностью = 200 мкм прл следующем соотношении компонентов, мас, О ;Порошок чугуна 55 - 65 Порошок латуни 5 - 15Порошок серы 0,25 - 0,75 Порошок железа Остальное1о оас оЖо оо о О О щ. О О СЧ с Щ 1.й х 1 Ю г,Т;э,Э о Щ Е Ф 1- х Б з Я О 3 о 1- Х Ф х о о Е о Б Х Ф д О О 1 ЕоМх 4оофскосазщах-хо Е О ОООООО -О ОСЮ Ю СО Ф1 О о СЛ - СЛ О О - .О О ОООО СЧ РЪ СЭ чО ОООО О) СЧ СО СО Ю СЧ РЭ С 0 С) СЧ О ООООССЧ СЧ Сф) СЪ СЧ ОООО СО О с, Д ф- С Р 3 ОООООЛ дО