Способ изготовления часовых корпусов из металлических порошков

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧАСОВЫХ КОРПУСОВ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ, включающий приготовление смеси порошков матричного металла и связующего металла группы 1Б, -засыпку ее В пресс-форму, прессование, спекание полученной заготовки, обработку резанием, полировку, диффузионное насыщение углеродом, азотом, бором и повторную полировку, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью повьшеиия стойкости пресс-формы, в качестве матричного материала используют металлы группы VIII или сплавы на их основе, передзасыпкой смеси в пресс-чЬорму или после засыпки в пресс-форму дополнительно засьшают порошок связующего металла в количестве , определяемом соотношением, мас.%: р .

СОЮЗ СОИЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.Я0„„1156858 А

q(58 В 22 F 3/24 ИГ ®"

"ф 4 1 ) ), Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУД С Н НН1 1й ИСМИ К.Г СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OfHPblTHA (21) 35)4440/22-02 (22) 23.05.83 (46) 23.05.85. Бюл. В 19 (72) Е.Д. Авербух, А.Я. Волчек, О.А. Гутфрайнд, E.À. Дорошкевич, А.М. Ефимов и Л.И. Фрайман (71) Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии (53) 621.762.8(088,8) (56) 1. Патент ФРГ М 236206 1, кл. В 22 F.З/24, 1976.

2. Патент ФРГ 9 1758849, кл. В 22 F 3/16, 1971. (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕЧИЯ ЧАСОВЫХ

КОРПУСОВ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ, включающий приготовление смеси порошков матричного металла и связующего металла группы 1Б, .àñûïêó ее в пресс-форму, прессбвание, спекание полученной заготовки, обработку резанием, полировку, диффузионное насыщение углеродом, азотом, бором и повторную полировку, о т л и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения стойкости пресс-формы, в качестве матричного материала используют металлы группы VIII или

I сплавы на их основе, перед "засыпкой смеси в пресс-форму или после засыпки в пресс-форму дополнительно засыпают порошок связующего металла в количестве Р, определяемом соотношением, мас.Ж: ((1У-(0-3}3v, 3,в где 15 — количество связующего металла в готовом иэделии; (Π— 3) — количество связующего металла в смеси;

V„ — объем заготовки после прессования беэ учета дополнительного количества связующего металла; удельный вес связующего ме т алла; у „ вЂ” удельный вес матричного мемалла, а перед диффузионным насыщением углеродом, азотом, бором заготовку подвергают предварительному диффузионному насыщению металлами групп

ТЧА, VA, VIA.

1156858

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления часовых корпусов из металлических порошков.

Известен способ изготовления из- . делий из металлических порошков, включающий прессование, спекание и

l пластическое деформирование, который позволяет получать высокоплотные изделия с высоким коэффициентом 10 использования металла 111.

Недостатками способа являются относительно высокая шероховатость поверхности иэделия и низкая стойкость технологической оснастки при 15 деформировании.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления часовых корпусов из метал- 20 лических порошков, включающий приготовление смеси, состоящей из порошка матричного металла и порошка связующего металла группы 1Б, засыпку смеси в пресс-дзорму, прессова- 25 ние., спекание при температуре плавления связующего металла, обработку резанием, полировку, диффузионное насыщение углеродом, азотом, бором и повторую полировку (2).

Недостатком известного способа является высокое давление, приводящее к низкой стойкости пресс-оснастки.

Цель изобретения — повышение стой35 кости пресс-формы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления часовых корпусов из металлических порошков, включающему приго- О тавление смеси порошков матричного металла и связующего металла группы

1Б, засыпку ее в пресс-holy, прессование, спекание полученной заготовки, обработку резанием, полировку, диффузионное насыщение углеродом, азотом, бором и повторную полировку, в качестве матричного материала используют металлы группы

VIII или сплавы на их основе, перед засыпкой смеси в пресс-форму или после засыпки в пресс-форму дополнительно засыпают порошок связующего металла в количестве, Р определяемом соотношением, мас.7»

= 1 05 -11) р ь-(о-3)39п "се

СВ. 15 t 55 у /y где 15 — количество связующего металла в готовом изделии; (0-3) — колччество связующего металла в смеси;

V — объем заготовки после прессования без учета дополнительного количества связующего металла; у. уд льный sec caasym01его металла; у„ — удельный вес матричного металла, а перед диффузионным насыщением уг1 леродом, азотом, бором, заготовку подвергают предварительному диффузионному насыщению металлами групп

IVA, UA, UTA.

Использование в качестве матричного материала металлов группы VIII или сплавов на их основе позволяет снизить усилие прессования, так как указанные металлы более пластичны и имеют модуль упругости меньший, чем металлы, используемые в качестве матричного материала в известном способе. Насыщением предлагаемых металлов углеродом, азотом, бором невозможно получение достаточной твердости часовых корпусов по сравнению с известным способом. Для. устранения указанного недостатка в предлагаемом способе производят предварительное диффузионное насыщение металла групп IUA, VA и VIA, которое позволяет получать часовые корпуса с блестящей, твердой, износостойкой поверхностью.

Количество связующего (P ) выби" рается из расчета обеспечения беспористого состояния заготовок после спекания при максимальном коэффициенте использования металла. С увеличением количества связующего более верхнего предела (1,1 ...) происходит снижение коэффициента использования металла, так как для получения твердой поверхности часовых корпусов приходится при механической обработке снимать большое коли;. чество металла. С уменьшением количества связующего менее нижнего предела (1,05 ...) возможно появление остаточной пористости, что отрицательно сказывается на чистоте поверхности часовых корпусов и .ухудшает их внешний вид. Приведенная формула для определения количества

11568

3 связующего (Р ) позволяет установить тот вес металла связки, который необходим для получения беспористого материала, содержащего

153 связки.

Количество связующего металла в смеси не должно превышать ЗХ, так как нри большем содержании для получения беспористого материала необходимо прессовать заготовки с относительно большой плотностью, а это приводит к повышению усилия прессования и снижению стойкости прессовой оснастки.

Для определенной исходной пористости

15- (0-3)

15+85 /

Эс Эм обеспечивает получение беспористого материала после спекания с содержанием связующего 15Х, необходимо использовать приведенное соотношение.

Содержание связующего в готовом изделии (15X) выбрано согласно рекомендациям известного способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример. Приготавливают смесь состоящую из порошка матричного ме58 4 талла группы VIII или сплава íà его основе и порошка связующе"o металла группы 18 в количестве «< 37. Смесь засыпают в пресс-форму; Перед или после засыпки смеси в пресс-форму дополнительно засыпают порошок связующего в количестве, определяемом расчетным путем (P ). Прессование производят при давлении 600-900 ЙПа

6 до пористости К, определяемой также расчетным путем, а последующее спекание осуществляют в диссоциированном аммиаке или водороде при температуре выше температуры плавления связующего материала ° После этого заготовки обрабатывают реэанием и полируют. Затем производят предварительное диффузионное насыщение металлами групп IVA, ЧА, ЧЕА и окон2О чательное диффузионное насыщение углеродом, азотом, бором. После химико-термической обработки заготовки повторно полируют. В результат» получают часовые корпуса с твердой и плотной блестящей поверхностью.

Примеры иэготовленйя часовых корпусов по предложенному и известному способу, а также результаты эксперимента приведены в таблице.

1156858

1 о

Ю о о

Ю

Ю о о о о о о о о о о. о

СЧ O

1 !

О

О

Р")

О о л

СЧ о о

С 1 о о л

С 1

0 ох

3:(С4

1 Ia

1 Е4 л 31 о л

Ю л о

О

СЧ

О о о

Р 3

3 о 4av е е е"

4:4 Х ф

4 Е- м

Ю

f4 о о о о и о о

3 !

3 о

}л

3 о

m а

3« о сь

4 ш

I !

I

1 л

О о о о о о о о о

1 I е х Re

Э а р,н

3а

3-3

W 4о о

R }ч

Х -

1 1

Ю

Ю

О

О

CV о о о

CO л

С ) л л

3Ч

О о о

О

О

СЧ

4Ч о

Ю)

СО

О о

О о

О

О л о

3;4, Ю е

Р

Э

О ей Ин е

Ги х о е

О 3»

4О

Э

Э" Й йА

3 й

I е

U м

t(Е (\

33

43

3v о

I ! !

I

3 !

I 1

O о

v о

М

3 °

3 и

9

I I о

ЕжО33 °

РУСЛО 0

vp. eave

} 3 3

4a6ca й

1. л и л3о

04}е}

Ж3330Ф р4 v 0 е 33 к M

ОО О333 О

Л

h о а е е Ф Р

Ia 444 е 3 э ю o aa

e v. È о «3 о Ы а3 е и й О 3 2

P и

Я м й

) a ) л

О О

1156858

Составитель А. Забежинский

Редактор С. Патрушева Техред С.Мигунова . Корректор С. Иекмар

Заказ 3239/13 Тираж 747

ВЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113Ñ35, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП:"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Усилие прессования заготовок по предложенному способу составляет

600-900 МПа, а долговечность оснастки 17000-33000 прессовок. При изготовлении часовых корпусов известным епособом усилие прессования загото вок составляет 1900-2200 МПа, а долговечность оснастки при прессоЭанни 660-1200 прессовок. В обоих случаях чистота поверхности составляет О, 1, а твердость поверхности при использовании предложенного способа незначительно снижается и равна BV 1000-1250, тогда как твердость часовых корпусов, изготовленных известным способом, составляет

HV 1300-1450.. Вместе с тем твердость, получаемая при использовании предложенного способа, достаточна для обеспечения блестящей и износостойкой поверхности.

Таким образом, при использовании препложенного способа для изготовле16 ния часовых корпусов по сравнению с известным долговечность оснастки увеличивается в 14-50 раз sa счет уменьшения ее износа и снижения вероятности разрушения.