Способ изготовления спеченных изделий на основе железа

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА, включаккций приготовление шихты, прессование , спекание при температуре 1250-1280 с, охлгикдение, при этом от температуры

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(Д) В 22 F 3/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

Н ABTOPCHOWIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3436916/22-02 (22) 12.05.82 (46) 15.03.84 Бюл, Р 10 (72) Е.Д.Авербух, А.Я.Волчек, В.A.Ëóкин и Л.И.Фрайман (71) Белорусское республиканское,. на учно-производственное объединение порошковой металлургии (53) 621 ° 762 ° 5:621.762.8(088 ° 8) (56) 1. Звонарев Е.В., Керженцева Л.Ф., Фридман Г.Р. Спеченный инс трумент для ударного выдавливания полых тонкостенных изделий. Прогрессивные методы изготовления технологической оснастки. Рига, 1979, с. 88-87.

2.. Авторское свидетельство СССР по заявке В 3007553, кл В 22 F 3/24, 1980 °

„„SU,„, 1079360 A (54) (57) СПОСОБ ИЗГОтОВЛЕИИЯ СпЕ 1ЕИНЫХ ИЗДЕЛИЙ HA OCHOBR ЖЕЛЕЗА, включакиций приготовление шихты, прессование, спекание при температуре

1250-1280 С, охлаждение при этом от температуры Я1+ (100-180 C) доф„- (100-150 C) — co сйоростью 50-70 град/ч, обработку давлением химико-термическую обработку, закалку, отпуск, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения механических свойств, охлаждение от температуры спекания до температуры А +(100-180 С) проводят со скоростью 150-300 град/ч.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления изделий иэ композиций на основе железа. и может найти применение для изготовления изделий в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности.

Известен способ изготовления изделий, включающий засыпку порошка в пресс-форму, прессование, спекание

;.Ри 1250"С, отжиг, обработку давле- 10 нием, химико-термическую, обработку, закалку и отпуск (1).

Недостатком известного способа является низкий уровень механических свойств получаемых Иэделий. 15

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является способ изготовления спеченных изделий íà основе железа, включающий приготовление шихты, прессование, спекание при 1250-1280 С, охлаждение, обработку давлением, химико-термическую обработку, закалку, отпуск, охлаждение проводят от температуры спекания до температуры А„ †(100-150 С) со скоростью 50-70 град/ч (2) °

Недостатком данного способа является низкий уровень механических свойств получаемых изделий.

Бель изобретения — повышение механических свойств иэделий.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления спеченных изделий на основе; железа, включающем приготовление шихты, прессование, спекание при

1250-1280 С, охлаждение, при этом от температуры 4 +(100-180 -C) до Л вЂ (100-150 С) — со скоростью 5070 град/ч,обработку давлением, химико-40 термическую обработку, закалку, отпуск, охлаждение от температуры спекания до температуры А +(100-180 С) проводят со скоростью 150-300 град/ч.

ВнутРи укаэанных температурных 45 пределов обеспечиваются условия для последующего полного распада аустенита ниже температуры A и соответ1 ственно снижение твердости и усилий при обработке давлением. Скорость ох- 5О лаждения 150-300 град/ч обеспечивает повышение производительности.

При скорости охлаждения выше

300 град/ч не обеспечИвается достаточное снижение твердости, так как образуется переохлажденный аустенит ниже точки А„, что вызывает получение повышенной твердости и увеличение усилий доуплотнения при холодной обработке давлением и приводит 6п к снижению, стойкости штамповой оснастки. Охлаждение же со скоростью ниже 150 град/ч снижает производительность процесса изготовления иэделий.

Охлаждение до температуры более низкой, чем температура А +100 при1 водит к тому, что при указанных скоростях охлаждения не успевает произойти полный распад феррито-аустенитной смеси, тем самым повышается твердость и увеличивается усилие при обработке давлением. Охлаждение до температуры выше Аз увеличивает время изготовления изделий, в результате чего снижается производительность процесса.

Смеси порошков засыпают в прессформу, прессуют, спекают при 12501280ОС, охлаждают с температуры спекания со скоростью 150-300 град/ч до температуры ниже критической А, но не ниже А.| +100, затем охлаждают о со скоростью 50-70 град/ч до температуры на 100-150 ниже критической

Я|, после чего охлаждают в холодиль-. нике печи до комнатной температуры, доуплотняют, подвергают цементации, закаливают и отпускают.

Получение распылителей. мазутных форсун ок .

Пример 1. Смесь порошков железа и высоколегированной стали

ПХЗО при соотношении компонентов, вес.Ъ: хром 12 (в составе порошка высоколегированной стали ПХ-ЗО), углерод 0,2, медь 1, железо 86,8 прессуют при давлении 800 МПа и спекают при 1280 С в среде диссоциированнога аммиака в течение 4 ч с последующим охлаждением 150 град/ч до темпе.Ратуры Л„ +180, затем охлаждают со скоростью 70 град/ч до температуры на 100 ниже критической А<, а далее охлаждают до комнатной те|я|ературы в холодильнике печи. Твердость распылителей мазута состазляе-,". 114 НВ.

Полученные распылители мазута обрабатывают давлением при 1200 МПа, после этого его подвергают цементации при 1020ов течение 16 ч, закаливают на масло при 960 С и отпускают при 180 С в течение 1,5 ч. Время изготовления одного распылителя

2,0 мин. При =-том получают следующие механические свойства изделия.

Предел прочности на изгиб образцов с надрезом ь„,,МПа 1200,параметр вязкости разрущенчя К с,Н/нм 3/2 109С.

Il р и м е р 2. По примеру 1 изготавливают расгылители мазута. Скорость охлаждения с температуры спе" кания 1270 С до температуры А.|+140 составляет 225 град/ч. При этом твердость распылителя перед доуплотнением 120 HB удельное усилие обработки давлением 1350 МПа, а время изготовления 1,8 мин.

При этом получают следующие механические свойства.

Предел прочности на изгиб образцов с подрезом (9»,МПа 1240, параметр вязкости разрушения К, н/мм

1079360

Время, требуемое на изготов ление одного распылителя, мин .

Предел прочности на изгиб образцов с подрезом, 6„н

МПа

Испытания

Параметр вязкос ти раз руше-. ния К, н/мм

Твердость иэделий после спека ния, НВ

1090 114

1120 120

1050 128

990 128

2,0 1200

1,8 1240

1,6 1180

2,3 1000 х) — по известному способу

Составитель C.Áàãðîâà

Редактор Н .Воловик ТехредЛ.Коцюбняк Корректор. В. Гирняк

Заказ.:1216/9 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

fl р и м е р 3. Аналогично примеру 1 изготавливают распылители. Ско рость охлаждения с температуры спекания 1250 С до температуры A + 100 составляет 300 град/ч. При этом твер- дость распылителей 128 НВ, удельное 5 усилие последующей обработки давлением 1500 МПа, время изготовления распылителя 1,6 мин.

При этом получают следующие механические свойства, Предел прочности на изгиб образцов с подреэом 4 „ „, МПа 1180, параH метр вязкости разрушения К

Н/мм 1050.

Пример 4. Ilo известному спо ° собу изготавливают распылители.

Твердость заготовки составляет

128 НВ, удельное усилие обработки давлением 1500 МПа, время изготовления 2,3 мин (наименьшее время, которое получается ро прототипу) .

При этом получают следующие меха-. нические свойства.

Предел прочности на изгиб образцов с надрезом G МПа 1060.

Параметр вязкости разрушения J(P/мм > 990.

Результаты испытаний механических свойств и время, необходимое на изготовление одного распылителя приведены в таблице °

Предлагаемый способ позволяет повысить производительность процесса в 1,15-1,3 раза, g >< в l,ll1,17 раза и К< в 1,08. — 1,15 раза.