Способ изготовления составных изделий из железо-графитового материала

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЖЕЛЕЗОГРАФИТОВОГО МАТЕРИАЛА, включающий раздельное прессование охватывающей и охватываемой частей изделия, их сборку и спекание, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности соединения и снижения трудоемкости процесса, охватываемую часть изделия прессуют из материала, содержащего 0,5-8 вес,% порошка литого твердого сплава на основе железа марки сормайт.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(50 В 22 F 7/06

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

--и:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21 ) 3393355/22-02 (22) 15.02.82 (46) 07.03.84. Бюл. 9 9 (72) Б.И.Фиштейн, А.IO.Êåì и В.F..Иарапов (71) Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт технологии машиностроения (53) 621.762(088.8) (56) 1. Патент Англии М 1339541, кл. С 7 О, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 831367, кл. В 22 F 7/06, 1979.

„„SU„„1 77702 А (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВННХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЖЕЛЕЗОГРАФИТОВОГО

МАТЕРИАЛА, включающий раздельное прессование охватывающей и охватываемой частей изделия, их сборку и спекание, отличающийся тем, что, с иелью повышения прочности соединения и снижения трудоемкости процесса, охватываемую часть изделия прессуют из материала, содержащего 0,5-8 вес.Ъ порошка литого твердого сплава на основе железа марки "сормайт".

1077702

25, в течение 3 ч.

На полученных таким образом образцах определяют величину усилия, не30 обходимого для выпрессовки охваты35 гичными укаэанным. Затем прессовки спекают в среде водорода при 1080 С

1,5 ч, проводят механическую обработку посадочных мест соединяемых

40- деталей, сборку изделия и термичес; кую обработку собранного изделия в порошковой смеси, содержащей 70% сплава "сормайт", 29% шамота и 1% хлористого аммония.

Усилие распрессовки деталей с;ос45 тавного изделия, полученного известнымм способом составляет 1250 кг.

Прочность соединений деталей при получении изделий предложенным способом при следующем количестве вве50 денной добавки сплава "сормайт",Ъ:

0,2; 0,5; 2,0; 6,0; 8,0; 9,0, соответственно равна, кг: 825; 1134;

2140; 2360; 2385; 2080. При введении более 8% сормайта на поверхнос55 ти изделия появляется сетка микротрещин вследствие резкого возрастания сил упругостипоследействия.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу получения составных изделий из железографитового материала.

Известен способ изготовления составных иэделий, заключающийся в . 5 раздельном прессовании и спекании деталей, их последующем соединении горячим прессованием через промежуточный порошкообразный слой (1).

Недостатками известного способа являются трудоемкость и сложность технологии.

Наиболее блиэкигл к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления составных изделий иэ желеэографитового материала, заключающийся в том, что раздельно прессуют и спекают охватываемую и охватывающую части изделия, а после сборки изделия осуществляют термическую обработку в порошкообразном сплаве

"сормайт " С 2 3.

Недостатками известного способа являются низкая прочность соединения, высокая трудоемкость процесса.

Пель изобретения — повышение прочности соединения и снижение трудоемкости процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления составных изделий из железографитового материала, включающему раздельное прессование охватывающей и охватываемой частей изделия, их сборку и спекание, охватываемую часть изделия прессуют из материала, содержащего 0,5-8 вес.Ъ порошка литого твердого сплава на основе железа марки "сормайт".

Введение в состав материала охватываемой части изделия порошка сплава "сормайт", кроме образования фиэи ческого контакта за счет разницы в коэффициентах термического расширения, приводит к объемному взаимодействию путем развития охватывания соединяемых деталей по поверхности контакта эа счет диффузионного взаимодействия частиц "сормайта", находящихся на внешней образующей поверхности охватываемой детали с желеэографитовой поверхностью охватывающей детали, что обеспечивает высо кую прочность соединения.

При спекании собранных прессовок происходит интенсивное диффузионное взаимодействие на контактных поверхностях, т.е. поверхностях соприкосно вения охватываемой и охватывающей . деталей между частицами сплава "сормайт" и железографитом. В результате реакционно-химического взаимодействия хрома, содержащегося в частицах сплава на поверхности охватываемой детали и углерода материала охваты-. вающей детали, образуется избыточная фаза карбидов хрома, которая выделяется по границе контакта, диффузионно, проникая вглубь охватывающей детали, тем самым залечивая последнюю и повышая прочность соединения.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример . Из смеси железного порошка ПЖ4МЗ ГОСТ 9849-74 (97%) с порошком графита ТКБ ГОСТ 4440-73 (2%! и порошком сплава "сормайт"

ПГС-1 ГОСТ 31448-75 (Ct. 25-31%, М 3 — 5%, Fe 54 — 65%, 5 2,8

4,2%, Мп 1,54, С 2,5 — 3,3%) прессуют при удельном давлении 600 МПа охватываемую втулку наружным диаметром 20) pp„внутренним — 12 мм, высотой 30 мм. Охватывающую втулку прессуют иэ смеси железного порошка

ПЖ4МЗ (98Ъ)и графита ТКБ (2%), наружныи диаметр 25 мч, внутренний

20 + 0,01 мм и высота 20 мм.

Затем детали собирают в изделие путем установки охватываемой детали в охватывающую и спекают при 1000 С ваемой детали из охватывающей.

По известному способу из смеси железного порошка ПЖ4МЗ (98 %) и порошка графита ТКБ (2%) прессуют детали изделия с размерами, аналоДанные о трудоемкости изготовления составных порошковых изделий по известному и предложенному способам представлены в таблице.

1077702

Трудоемкость изотовления по операциям на 1000 дет.,н/ч

Способ изготовления

Прессов ание

8,2

4,0 6,0

3,0

15;0

Известный

Предлагаемый

8 2 Операция отсутствует

3,0

4,8

6,0 изделий позволяет снизить трудоемкость процесса в 1,6 раза и повысить прочность соединения в 1,8 раза, Как следует из полученных данных, использование предложенного способа изготовления составных порошковых

Составитель В.Нарва.

Редактор Т.Веселова Техред С.Мигунова Корректор В.Гирняк

Заказ 824/6

Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПЛП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная., 4

Приготовле ние смеси

Спекание спрессованной части

Образование соединения

Термическая обработка