Способ изготовления составных изделий из порошка

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления составных порошковых изделий из разных материалов. Цель изобретения - повышение качества изделий. Осуществляют раздельное прессование охватываемой и охватывающей деталей, их сборку и последующее спекание, причем перед сборкой охватываемую деталь спекают, а сборку деталей проводят с зазором, определяемым соотношением S 1,3-2,0(Д+ +ТУ/700), где 1,3-2,0 и 700 - коэффициенты , определяемые эксперимен тально; Д- толщина отверстий в охватьшающей детали, мм; Т - толщина стенки охватьшающей детали, мм; У усадка охватывающей детали при спекании . Последлпощее спекание осуществляют при температуре спекания охватьшаюрдей детали, причем перед сборкой на наружной поверхности охватываемой детали наносят выступы высотой , превьшмаюп ей величину зазора между деталями в 1,25-1545 раза. Из порошка состава, мас.%: железо 95,5; графит 1,5; медь 2,5 и сера 0,5 прессуют охватьшаемлто деталь с расчетным диаметром 30-0,11 мм, толщиной стенки 4 мм и высотой 14 мм. Спекание проводят в атмосфере диссоциированного аммиака при 1160°С в течение 2 ч. На наружную поверхность наносят выступы высотой 0,07 - 0,17 мм. Из порошка состава, мас.%: железо 99,5 и графит 0,5 прессуют охватывающую деталь с диаметром отверстия 30 мм, толщиной стенки 8 мм и высотой 14 мм. На охватьшаемую деталь надевают охватывающую, точно ее фиксируя, и проводят спекание сборки в атмосфере диссоциированного аммиака при в течение 2 ч. Удельное усилие сдвига спеченных деталей 117- 123 МПа. 3 ил. 1 табл. и (Л vj О5 -J сд

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (дП < В 22 F 3/00, 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY CBMPETEJlbCTBV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4183962/23-02 (22) 19.01,87 (46) 07.07,88, Бюл. ¹ 25 (72) И.Б.Гилевич и В.К,Макаров (53) 621.762.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 1034837, кл. В 22 F 7/06, 1983.

Патент США № 4539197, кл..В 22 F 3/00, 1985. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВНЫХ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКА (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления составных порошковых изделий из разных материалов.

Цель изобретения — повьппение качества изделий. Осуществляют раздельное прессование охватываемой и охватывающей деталей, их сборку и последующее спекание, причем перед сборкой охватываемую деталь спекают, а сборку деталей проводят с зазором, определяемым соотношением b =1,3-2,0(Д+

+ТУ/700), где 1,3-2,0 и 700 — коэф фициенты, определяемые эксперимен-тально; Д вЂ” толщина отверстий в охватывающей детали, мм; Т - толщина стенки охватывающей детали, мм; У—

„.Я0„„140 675 А1 усадка охватывающей детали при спекании. Последующее спекание осуществляют при температуре спекания охватыв ающей де тали, и рич ем п ер ед с б о ркой на наружной поверхности охватываемой детали наносят выступы высотой, превышающей величину зазора между деталями в 1,25-1,45 раза. Из порошка состава, мас. : железо 95,5; графит 1,5; медь 2,5 и сера 0 5 прессуют охватываемую деталь с расчетным диаметром 30-0,11 мм, толщиной стенки 4 мм и высотой 14 мм. Спекание проводят в атмосфере диссоциированноО

ro аммиака при 1160 С в течение 2 ч.

На наружную поверхность наносят выступы высотой 0,07 — О, 17 мм.

Из порошка состава, мас.Х: железо

99,5 и графит 0,5 прессуют охватывающую деталь с диаметром отверстия

30 мм, толщиной стенки 8 мм и высотой

14 мм. На охватываемую деталь надевают охватывающую, точно ее фиксируя, и проводят спекание" сборки в атмосфере диссоциированного аммиака при о

1140 С в течение 2 ч. Удельное усилие сдвига спеченных деталей 117123 МПа. 3 ил. 1 табл.

1407675

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления составных порошковых изделий из разных материалов.

Цель изобретения — повышение качества изделий.

Согласно способу изготовления составных порошковых изделий осуществляют раздельное прессование охватываемой детали с наружной посадочной поверхностью и охватывающей детали с отверстием под охватываемую, сборку деталей с зазором, не нарушая целостности охватывающей детали, и 15 спекание полученной сборки, при этом охватываемую деталь перед сборкой спекают, затем на ее наружной посадочной поверхности механическим путем наносят выступы высотой, превышающей 20 величину зазора. между спекаемыми деталями в 1,25-1,45 раза, и насаживают охватывающую деталь, фиксируя ее на выступах спеченной охватываемой детали, при этом величина зазора опре деляется иэ соотношения о =1320:(— — — ) Д+Т У

700 где 1,3,2,0 †.постоянные величины по- 30 ч и 700 . лученные опытным путем;

Д вЂ” диаметр отверстия в охватывающей детали, ммю

Т вЂ” толщина стенки охваты35 вающей детали, мм

У вЂ” усадка охватывающей детали, при спекании, Ж а спекание сборки проводят по режиму, для материала охватывающей детали.

На фиг.1 показана спеченная охватываейая деталь, разрез; на фиг.2— прессовка охватывающей детали; на фиг.3 — сборка деталей перед спеканием. 45

Спеченную композиционную сборку иэ различных материалов получают следующим образом.

На посадочной поверхности 1 спеченной детали 2 наносят механическим путем выступы 3 высотой $ (фиг.1), затем деталь 2 вставляют в прессовку 4 с посадочной поверхностью 5, диаметр которой Д и тдлщина стенки Т (фиг.2), и точно фиксируют ее на

55 выступах 3, обеспечивая необходимый технологический зазор S размером 8 (фиг.3), Зазор обеспечивается наружным посадочным диаметром охватывае.ч мой детали после спекания и диаметром отверстия в прессовке охватывающей детали.

Если выступы f менее 1,25 величины зазора, то фиксирование охватывающей детали на охватываемой недостаточно надежно и в процессе спекания может происходить разворот или сдвиг деталей одна относительно другой, а если выступы превышают зазор более чем в 1,45 раза, то охватывающая деталь при надевании на охватываемую подвергается деформациями задирам, приводящим к образованию трещин в теле детали.

Гарантированный зазор 8 выбирается в зависимости от,цнаметра отверстия, толщины стенки и величины усадки охватывающей детали.

В охватываемой детали, прошедшей предварительную усадку при спекании, посадочный размер не меняется при спекании в сборке, тогда как диаметр отверстия в охватывающей детали стремится уменьшиться на величину усадки.

При величине зазора ниже гарантированного охватывающая деталь подвергается значительным усадочным напряжениям, которые приводят к возникновению микротрещин в теле детали, а при величине зазора выше гарантированного создаются условия недостаточного обжатия охватываемой детали при усадке охватывающей и понижается прочность соединения деталей при спекании.

Пример. По известной технологии порошковой металлургии изготовляют из смеси, содержащей, мас.Ж: порошок железа 95,5; графит 1,5; медь 2,5; сера 0,5, втулку охватываемую деталь) с расчетным диаметрам

- о,о1

30 мм, толщиной стенки 4 мм и вы-0,(4 сотой 14 мм. Спекание детали проводят в атмосфере диссоциированного аммиака при 1160 С в течение 2 ч. Пористость детали составляет 17-23Х, величина усадки 1,б . На посадочной наружной поверхности спеченной детали наносят с помощью керна выступы высотой 0,07-0,17 мм.

Затем изготавливают прессовку охватывающей детали из 99,5 мас.X порошка железа и 0,5 мас.Х графита с диаметром отверстия 30 мм, толщиной стенки 8 мм и высотой 14 мм. Порис1407б75 о = 1 3...2 0 (-----)

Д+Т У

700 где Д вЂ” диаметр отверстия в охватывающей детали, мм;

Т вЂ” толщина стенки охватывающей

102 3,4

1 0,056

105 4,0

Предлагаемый способ

117 3,8 3 1 3,0

2 0,025!

3 0,06

3,1

3,0

3,3

4 0,07

5. .Q,09

6 О, 11

7 0,12

1 8

1,9

1,7

120

2,0

l,2

0,8

0,9

123

1,9

1,8

1,0

1,4

118

2,3

2,6

2,4

2,8

2,7

2,5

Охватываемая деталь выполняется без выступов на посадочной йоверхности. тость детали составляла 14-17%, величина усадки 1,!7. После этого на охватьгваемую деталь надевают прессовку охватывающей детали точно ее фикУ б сируя, и производят спекание сборки в атмосфере диссоциированного аммиака при 1140 С в течение 2 ч.

Для сравнения прочности соединений спеченных деталей, полученных из- !0 вестным и предлагаемым способами, охватываемую спеченную деталь обтачивают по посадочному диаметру на размеры 29,94; 29,93; 29,91; 29,89;

29,88 мм, а также готовят прессовки 15 охватываемой детали под размеры

29,944 и 29,975 мм и производят сборку деталей с зазором 0,025-0,12 мм.

Качество порошковых изделий определяют по проценту брака от смеще- 20 ния спекаемых деталей и образования трещин в теле охватывающей детали (прессовки), а также по удельному усилию сдвига спеченных деталей.

Сравнительные результаты испытаний приведены в таблице.

Из таблицы следует, что по известному способу удельное усилие сдвига спеченных деталей достигает 105—

105 МПа (опыты 1 и 2) а по предлагае- 30 мому 117-123 ИПа (опыты 3-6). Процент брака при сборке и спекании порошковых изделий достигает по известному способу 3,4-4,0Х (опыты 1 и 2), тогда.как по предлагаемому способу

0,8-2,2Х (опыты 4-6).

Кроме того, по прсдлагаемому способу появлчется воэможность спекания в сборке деталей из разных материалов. Так, при изготовлении охватываемой детали из порошка железа охватывающую деталь можно прессовать из порошков железа, меди или алюминия, формула изобретения

Способ изготовления составных изделий из порошка, включающий раздельное прессование охватываемой и охватывающей деталей, их сборку и последующее спекание, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения ка" чества изделий, перед сборкой охватываемую деталь спекают, затем механическим путем на ее наружную поверхность наносят выступы, а сборку деталей проводят с выдерживанием зазора между ними, определяемого соотношением детали, мм;

У вЂ” усадка охватывающей детали

TIpH CnPKBHHH причем высота выступов превышает величину зазора между деталями в I 251,45 раза, а последующее спекание осуществляют при температуре, меньшей температуры спекания охватываемой детали.

1407675

Составитель В.Шуменко

Техред А.Кравчук Корректор N.Øàðîøè

Редактор В.Петраш

Заказ 3249/14

Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4