Способ изготовления спеченных изделий из материалов на основе железа

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕН-, НЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА, преимущественно роликов подшипников качения, включающий смешение порошков, предварительное поессование ПРИ давлении 6-8 т/см спекание в водороде ПРИ 900-1000с повторное прессование пои давлении 9-10 окончательное спекание Е водороде при 1100-1200с и прокатку с обжатием ПРИ давлении 8-15 т/см, отличающийся тем/ что с целью повышения качества изделий, после прокатки ПРОВОДЯТ холодное выдавливание внутренней полости ооликов ПРИ давлении 12-15 т/см. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3 5п в 22F 3/16.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

4 (21) 3419418/22-02 ° (22) 08.04.82 (46) 07.07,83. Бюл. Р 25 (72) А,М. Дмитриев, М.В. широков, С.А. Крыкин, А.Г. Овчинников, В.П. Бердник и Ю.Я. Рябчиков (71) Московское ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Кэасного Знамени высшее техническое училище им. Н.Э. Баумана (53) 621.762.8(088.8) (56) 1. Радомысельский И.Д. Металлокерамические конструкционные детали.

В кн.: Современные проблемы порошковой металлургии. Киев, "Наукова думка", 1970, с. 184-185, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 850312, кл. В 22Т 3/16 1979.

„SU„„ 1026962 А (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕН

НЫХ ИЗДЕЛИИ ИЗ МАТЕРИАЛОВ HA ОСНОВЕ

ЖЕЛЕЗА, преимущественно роликов подшипников качения, включающий смешение порошков предварительное поес1 сование пои давлении 6-8 т/см спекание в водороде пои 900-1000 С о повторное ппессование пои давлейии

9-10 т/см, окончательное спекание в водороде при 1100-1200 С и прокатку с обжатием пои давлении 8-15 т/см, о т л и -t а ю шийся тем, что с целью повышения качества изделий, после гпэокатки проводят холодное выдавливание внутренней полости ооликов пои давлении 12-15 т/см

1026962

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к произродству деталей машин, преимущественно роликов подшипников качения, из материалов на основе железа.

Известен способ изготовления спеченных изделий из материалов на основе железа, включающий смешивание порошков, прессование заготовок при давлении Г-7 т/см, предварительное спекание в защитной атмосфере при >0

900 С в течение 2 ч, допрессовку при давлении 8-9 т/см и окончательное †.пекание в защитной атмосфере при

1200ОС в течение 2 ч (1).

Недостатками этого способа явля- )5 ются низкая плотность изделий, неравномерностьь распределения плотности по объему изделия и низкие механические свойства иэделий.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовлеиия спеченных изделий из материалов на основе железа, преимущественно роликов подшипников качения, включаю- щий, смешивание порошков, предварительное прессование при давлении

6-8 т/см, спекание в водороде при

900-1000ОС, повторное прессование при давлении 9-10 т/см, окончательное спекание в водороде при 11001200 С и прокатку с обжатием при давлении 8-15 т/см (2 j.

Недостатком способа является низкое качество получаемых изделий вследствие наличия рыхлости в сердце- З5 вине изделия, что приводит к возможности коррозии последнего в условиях эксплуатации.

Цель изобретения — повышение ка- 40 чества получаемых изделий.

Цель достигается тем, что согласно способу изготовления спеченных изделий из материалов на основе же-, леза, включающему смешивание порош- 45 ков, предварительное прессование при давлении 6-8 т/см1,. спекание в водОроде при 900;1000 С, повторное прессование при давлении 9-10 т/см окончательное спекание в водороде при 1100-1200С и прокатку с обжатием о при давлении 8-15 т/см, после про 2. катки проводят холодное выдавливание внутренней полости роликов при давлении 12-15 т/см .

При выполнении внутренней (осевой)SS полости ролик имеет меньший вес и не содержит рыхлой средней части, подверженной коррозии. При выполнении полости холодным выдавливанием слой на поверхности со стороны полости 6{) упрОчнен, практически не содержит пор и предохраняет от коррозии внутренние слои. При давлении меньшем

12 т/см полость в изделиях, прошедших предшествующие этапы обработки, выдавить не удается., При давлении выше 15 т/см процесс неэффективен ввиду низкой стойкости инструмента для выдавливания.

Проведение выдавливания после прокатки позволяет снизить давление на этой .стадии обработки вследствие наличия упрочненной при прокатке наружной поверхности. При выдавливании изделий, не подвергнутых поверхностной прокатке, выходящие на поверхность внутренние частицы разрывают смазочный слой и повышают контакное трение.

Выдавление без поверхностной прокатки влечет за собой повышение давления обработки, что экономически нецелесообразно.

Холодное выдавливание вызывает значительную пластическую деформацию стенок изделия по всему их сечению, что способствует достижению высокой плотности, твердости и прочности.

Вместе с тем указанная величина давления, при котором проводится выдавливание, позволяет достичь такой же стойкости инструмента, как и при прокатке.

Режимы спекания позволяют прово- дить оба. прессования и выдавливание в одной матрице.

Трубчатая конструкция роликов позволяет значительно снизить вес изделий, а высокая плотность материала позволяет сохранить прочность на уровне прочности сплошных изделий из менее уплотненного материала, а также увеличить стойкость против коррозии и срок эксплуатации изделий.

Пример. Прессуют порошок

ПЖ-4 (ГОСТ 9849-74) в матрице диаметром 30 мм при давлении 7 т/см, опекают полученную заготовку в атмосфере водорода при 950 С в течение 2 ч повторно прессуют в той же матрице при давлении 9 т/см2.и спекают при

1100ОС в атмосфере водорода в течение 2 ч. Затем проводят поверхностную прокатку и обратное выдавливание с активными силами трения внутренней полости спеченного изделия пуансоном диаметром 20 мм в той же матрице лри давлении 15 т/см . Полученное изделие — ролик диаметром 30 мм имеет толщину стенок 5 мм, практически равномерную плотность 0" =98% и микротвердость 700-750 кгlмм -по Х сечению стенок.

Прочность т ако го ролик а примерно равна прочности сплошного ролика, полученного по способу - прототипу 2) при котором средняя плотность о =93%, или по способу L1 g являющемуся базовым объектом, при котором плотность

G = -=9 4% .

1026962

Составитель Л. Гамаюнова

Техред М. Тепер Корректор Л. Бокшан

Редактор Л. Веселовская

Заказ 4633/16 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Изделия, полученные предложенным способом, Имеют плотную гладкую1 поверхность полости, без пор.

Экономия порошка при длине ролика 45 мм по сравнению с прототипом101 r, а ло сравнению с базовым объектом — 112,7 г на один ролик.

Экономический эффект при годовой программе выпуска 1 млн.шт . составляет не менее 28000 .руб. Кроме того, 5 увеличивается коррозионная cTDAKocTb изделий в срок их эксплуатации.