Способ получения пористого спеченного сплава железо-медь

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, к получению пористых порошковых изделий. Целью изобретения является увеличение прочности изделия , которая достигается тем, что в способе получения пористого спеченного материала на основе железа в качестве порошка используют порошок сплава железо - медь, перед прессованием его термообрабатывают при 1100- , а спекают изделия при 1083- 1300 С. Способ позволяет получать изделия пористостью 32%, обладающие повышенной прочностью. 1 табл. О) 1C СП to ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„. Я0„„1 321522

А1(5g 4 В 22 Е 3/10 3/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ТГ;

БНБя g,pgg

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3987171/22-02 (22) 25. 10. 85 (46) 07. 07. 8 7, Бюл. 9 25 (71) Белорусское научно-производственное объединение порошковой металлургии (72) А.Х. Насыбулин, В.К. Шелег, С.M. Азаров и Т.Е. Прежина (53) 621.762.4:621.762.5 (088.8)

1 (56) Скороход В.В. и др. Физико-металлургические основы спекания. — М.:

Металлургия, 1984, с. 74-86.

Ивенсен В.А. Феноменология спекания. — М,: Металлургия, 1984, с. 148. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО СПЕЧЕННОГО СПЛАВА ЖЕЛЕЗО-МЕДЬ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, к получению пористых порошковых изделий, Целью изобретения является увеличение прочности иэделия, которая достигается тем, что в способе получения пористого спеченного материала на основе железа в качестве порошка используют порошок сплава железо — медь, перед прессованием его термообрабатывают при 11001500 С, а спекают изделия при 10831300 С. Способ позволяет получать изделия пористостью 32Х, обладающие повышенной прочностью. 1 табл.

13215 !

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению пористых порошковых изделий,и может быть использовано при получении фильтров, для которых важным параметром является прочность материала при сохранении пористости, Цель изобретения — увеличение прочности изделий.

Способ осуществляют следующим образом.

При нагреве до температуры ниже

1100 С жидкая медь плохо смачивает железо и не выходит на поверхность частицы (не создается плакирующий слой). При нагреве до температуры выше 1500 С расплавляется железо. При этом два компонента (жидкая медь и жидкое железо) образуп>т смесь, что не позволяет создать на поверхности час- 20 тиц плакирующий слой,.

Спекание при температуре ниже

1!083 С не переводит медь в жидкое состосния, что ухудшает качество межчастичного контакта и, следовательно, уменьшает прочность полученного материала. Спекание при температуре выше 1300 С приводит к активации диффузных процессов на границе жидкая фаза — твердое железо, что приводит к растворению некоторого количества железа в жидкой фазе и жидкой меди

1 в твердой фазе. При последующем охлаждении железо остается в меди, что ухудшает пластичность межчастичного контакта и, следовательно, прочность всего спеченного материала.

Технология способа. состоит в следующем. Порошок сплава железо-медь смешивают любым известным способом 40 с тугоплавкой мелкодисперсной средой, например„ с порошком оксида алюми.;ия, что приводит к предотвращению спекания между частицами сплава, и термообрабатывают в диапазоне температур 45

1100-1500 С, Материал железо — медь является материалом с перитектической реакцией. Поэтому при нагреве выше l083 С происходит расплавление меди и в объеме частицы возникает 50 жидкая фаза, Под действием капиллярных сил жидкая фаза (медь) выходит на поверхность, создавая плакирующий слой.

После термообработки порошок от.сеивают от окиси алюминия, формуют любым известным способом и спекают в ,диапазоне температур 1083-.1300 С.

При этом плакирующий слой, нагретый

22 до температуры плавления меди, оказывается в жидком состоянии и обеспечивает качественный контакт между частицами по типу жидкофазного спекания.

Твердая фаза (железо), нагретая ниже температуры термообработки, удерживает форму частиц н;....зменной, что обеспечивает меньшую усадку при спекании термообработанных порошков по сравнению со спеканием исходных порошков и, следовательно, сохраняет открытую пористость полученного материала. Меньшая усадка термообработанного порошка позволяет спекать его. при температуре на 20-30 С выше температуры спекания исходного порошка, что позволяет получить межчастичные контакты больших размеров. А материал, характеризующийся большими размерами межчастичных контактов, имеет большую прочность.

Пример. Пористый порошковый материал изготавливают из порошка сплава железо — медь с процентным содержанием меди 10Х. Исходный порошок размером частиц +400-315 мкм смешивают с порошком окиси алюминия размером частиц 25 мкм в пропорции 3:7 по объему и термообрабатывают в диапазоне температур !100-1500 Ñ (температуры термообраб>отки указаны в таблице), После термообработки порошок отсеивают от окиси алюминия, засыпают в форму из нержавеющей стали и спекают в диапазоне температур

1083-1300 С. Для сравнения изготавливают пористый порошковый материал с. нарушением заявляемых режимов, как по температуре термообработки, так и по температуре спекания, а также по известному способу.

Пористость полученных ППМ (кроме случая нарушения заявленных диапазонов) составляла 32Х.

Свойства пористых порошковых материалов, полученных по предлагаемому и известному способам, а также с нарушением предлагаемых пределов из порошка железо — медь сведены в таблице. Прочность материала оценивают по пределу прочности при растяжении (6 ) °

Формула изобретения

Способ получения пористого спеченного сплава железо — медь, включающий прессование исходнь1х порошков и последующее спекание при температуре

1321522

Продолжение таблицы

6 Го

Па

Температура, С

Материал ермообра- спекания отки

1560

1530

Материал

1! 00

1150 30

1083 25

90X Fe — 1300

10Х Си

1100

1083 10

1500

1083 18

1050

Составитель С. Багрова

Редактор Н. Рогулич Техред М.Моргентал Корректор А.Тяско

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 плавления меди, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения прочности изделия, в качестве исходных порошков используют порошки сплава железо — медь, перед прессованием его термообрабатывают при 1100-1500%:, а спекание осуществляют при 10831300 С.

Температура, оС 6>» 10, 10

Па термообра- спекания ботки

Смесь по15 рошков железа и

107. п6рошка меди (из

1300 30 20 тный) Заказ 2702/7 Тираж 740 Подп.ясное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

1083 21

1430 27

1050 16