Способ спекания изделий из порошковых материалов

(5 Й КО ГОСУДАРСТВЕНПО ДЕЛДМ ИЗОБ ИЯ, ИЗДЕЛИЙ И включающийсстановител Г. Мельни с и ия экономич омаровадовогохнологино ьн труда, среды трабои в со- тственс твзятым еченные"Металлуроотв ство СС 1971. СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК САНИЕ ИЗОБР оюскомм свщеаъст(71) Ивановский ордена ТрКрасного Знамени химикоческий институт(54) (57) СПОСОБ СНЕКАН ПОРООКОВИХ МАТЕРИАЛОВ, нагрев и выдержку в во ной среде, о т л и ч а тем, что, с целью повыш ности процесса и безоп в качестве восстановит берут расплав смеси бу ратом железа или меди, отношении 90:10 - 95:5Изобретение относится к способу изготовления изделий методом порошковой металлургии и может быть использовано для получения спеченных изделий различного назначения: антифрик ционного, конструктивного, электротех" нического;Известен способ получения спеченных иэделий методом порошковой металлургии, включающий спекание изделий в водороде, как восстановительной среде 13Однако водород является дорогим привозным газом, кроме того, он образует в смеси с кислородом воздуха (в определенной пропорции) взрывоопасную смесь, что затрудняет широкое применение этого газа, как среды спекания, особенно на мелкосерийных участках порошковой металлургии.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ спекания изделий иэ порошковых материалов, включающий нагрев и выдержку в восстановительной среде. В качестве восстановительной среды используют смесь керосина и скипидара 21.Недостатками известного способа получения спеченных материалов явля ется возможность окисления заготовки, необходимость в вытяжной вентиляции для удаления пожароопасных паров керосина и скипидара, выделяющихся из пор при спекании, необходимость вЗ 5 специальной установке для пропитки 20 пористых заготовок смесью керосина и скипидара.Целью изобретения является повышение экономичности процесса и без опасности труда.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу спекания изделий из порошковых материалов, включающему нагрев и выдержку в вос становительной среде, в качествевосстановительной среды берут расплав смеси буры с тетраборатом железа или меди, взятыми в соотношении 90:10- 95:5 соответственно, 50 Бура (тетраборат натрия) - Иа В О10 Н,О обладает восстанавливающими окислы свойствами, но из-за высокого содержания (свыше 477) кристалло-, гидратной и конституционнои воды дляч 55 процессов спекания порошковых изделий не подходит, поскольку при нагревании выделяющиеся пары воды окисляют изделия, Если в буру ввести порошки железа или меди, то при температурах порядка ч 00-450 С порошки связывают кристаллогидратную и конституционную воду, превращаясь в окислы соответствующих металлов. При сплавлении буры с окислами укаэанных металлов (при температурах 600- 700 С) получаются прозрачные стекла перлы-буры - тетрабораты железа и меди, не дающие во,е вернуться в состав буры при охлаждении.Количество тетраборатов менее 5 мас.7. не могут связать. все количество воды, выделяющееся при нагревании буры; количество тетраборатов более 107. ухудшает качество изделий и удорожает процесс получения спеченных изделий из-эа повышенного расхода порошков железа и меди.П р и и е р 1. В контейнер засыпают 0,25 кг порошка меди и 2 кг буры. Сверху засыпают детали иэ меди (держатели контактов). Сверху засыпают еще порошка буры, так что общее количество ее составило 9,75 кг. Контейнер выдерживают в печи при 860 С в течение 1 ч. Содержание окислов в спеченных изделиях - до 2,57 Детали можно применять там, где от них не требуется прочности и жесткости. П р и м е р 2, В контейнер иэ нержавеющей стали вместимостью 10 кг засыпают 2,0 кг буры технической и 0,5 кг порошка меди ПИС. На этот слой укладывают медно-грайитовые изделия (уплотнители подвода пара к барабанам красильных машин). Затем изделия засыпают бурой, причем общая масса буры - 9,5 кг. Контейнер помещают в эакалочную печь и выдерживают 1,5 ч при 820 С. В спеченных изделиях содержание окислов не превышает 1,3-1,57,.П р и м е р 3, В контейнер за 1 сыпают 2 кг буры и 0,75 кг порошкажелеза. На слой этого порошка укладывают по всей площади ,онтейнераспрессованные втулки из железного порошка (втулки оси ручной лебедки), Затем изделия засыпают порошком буры так, что общая масса буры равнялась 9,25 кг. Контейнер выдерживают в печи 1,5 ч при 1150 С, Содержание окислов в спеченных изделиях не превышает 0,9-1,171154049 Таблица 1 Температура прокаливания Соотношение буры итетраборатов железа или меди всмеси, мас.% Смеси порошков железа или меди, С 1 97,5:2,5 550 600 95,0:5,092,5:7,590,0:10,087,5:12,5 700. Параметры способов получения спеченных изделий при спекании их всмеси буры и тетраборатов металлов 30 по примерам приведены в табл. 2 и 3. Таблица 2 Параметры способа 9 смесей Качество спеченных Кратностьизделий использо- вания Время спекания, ч Необходимостьвентиляции, другие требования Не нужна 1,0 Удовлетворительное,отдельные пятна наповерхности Свыше 50 То же ХорошееНа некоторых изделиях трещины1,5 Необходимаявентиляция, пожаробезопасноепомещение Известная П р и м е р 4, В контейнер за- сыпают 2 кг буры и 1 кг порошка железа. На этот слой помещают втулки из железо-медно-графитовой шихты (втулки батанного механизма ткацкого 5 станка). Изделия засыпают сверху 7 кг буры так, что общая масса буры равна 9 кг. Изделия спекают в печи 1,5 ч при 1060 С. Содержание окислов в изедлиях не превышает10 О, 7-0, 9 Ж.П р и м е р 5В контейнер засыпают 0,75 кг медного порошка и 2 кг буры. На этот слой укладывают изделия из сплава на основе меди (БГр). 15 Сверху детали засыпают бурой, причем общая масса буры равне 9,25 кг. Контейнер выдерживают в печи 1,5 ч при 760 С. Содержание окислов в спеченных материалах около 075 Е. 20П р и м е р 6. В контейнер засыпают 0,75 кг медного порошка и 2 кг буры. На этот слой укладывают детали (держатели электродов) иэ сплава на основе меди-латуни. Сверху детали засыпают бурой, при этом общая масса буры равна 9,25 кг. Контейнер выдерживают в печи в течение 1,5 ч при 720 С. Содержание окислов в спеченных деталях 0,82-0,877. Рецептура некоторых смесей для снекания и параметры ее получения приведены в табл. 1.1154049 Таблица 3 Повышение экономичности процессаспекания достигается за счет многократного использования дешевой недеФицитной среды с восстанавливающими свойствами, повышение безопасности труда за счет применения негорючей и нетоксичной среды для спекания, улучшение охраны окружающей 1 Осреды из-за отсутствия выброса ватмосФеру каких-либо веществ, воз"можность создания участка порошковой металлургии с предлагаемымспособом спекания в любом помещениибез затраты дополнительных средств 15на его оборудование,ачество изделий Смес одержание окислов, 7 1,0 Удовлетвори"тельное 2,5 Хорошее 1,3-1,5 Хорошее О, 9-1, 1 1,5 Хорошее 0,7-0,9 1,0 Трещины, Количество окислов Качество получаемых изделий хорошее, так как содержарие окислов в них не превышает 1,0-1,53. не проверялось Хорошее 1,3-1,7 Извест 1, 5 ная Заказ 2582/10 Тираж 747 Подписное ВНИИДИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5