Способ получения изделий из сплава на основе железа

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу получения изделий из сплава на основе железа. Целью изобретения является повышение физико-механических свойств. Порошки исходных компонентов смешивают, прессуют заготовки, спекают, пропитывают медными сплавами, штампуют в горячую, при этом заготовку прессуют до плотности 70-85% а горячую штамповку проводят при температуре на 180-220°С ниже температуры плавления медного сплава. Способ обеспечивает повышение ударной вязкости в 1,4-1,6 раза, теплопроводности в 1,25-1,33 раза в сравнении с известным способом. 1 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу получения изделий из сплава на основе железа. Целью изобретения является повышение физико-механических свойств. Способ осуществляют следующим образом. Шихту для заготовки стального каркаса получают смешиванием исходных порошков в шаровом смесителе, прессуют из шихты заготовки плотностью 70-85% в стальных пресс-формах. Прессовки спекают в защитно-восстановительной атмосфере и пропитывают медными сплавами в этой же атмосфере. Пропитанные заготовки нагревают до температуры на 180-220^оС ниже температуры плавления медных сплавов и штампуют в стальной пресс-форме. Плотность стального каркаса 70-85% обеспечивает качественную пропитку и необходимые физико-механические свойства (ударную вязкость, теплопроводность) за счет определенного сочетания медной и стальной фаз после пропитки. Прессование стального каркаса до плотности выше 85% приводит к увеличению закрытой пористости, ухудшению процесса пропитки и сохранению большого количества пор после пропитки. Плотность стального каркаса ниже 70% приводит к разрушению сплошности стального каркаса при пропитке и снижению свойств пропитанного материала. Нагрев до температуры менее чем на 180^оС ниже температуры плавления медного сплава может привести к локальному оплавлению медной фазы за счет неравномерного прогрева изделия, в особенности при нагреве ТВЧ, а также к большему окислению изделия и в результате, к образованию внутренних трещин. Образование трещин происходит вследствие того, что жидкая фаза, создавая несжимаемые, недеформируемые объемы, препятствует пластическому течению стальной фазы, вызывает повышенные напряжения. Штамповка при температуре более чем на 220^оС ниже температуры плавления медного сплава вызывает повышение усилия штамповки и износа пресс-инструмента, а также ухудшение формообразования. П р и м е р ы 1-5. Приготавливают штамповку стального каркаса, мас. хром 3, графит 1, медь 3, железо остальное путем смешивания в шаровом смесителе в течение 6 ч. Из шихты прессуют заготовки плотностью 70; 77,5; 85% в стальной пресс-форме и спекают в защитно-восстановительной атмосфере диссоциированного аммиака при 1220^оС в течение 2 ч. Готовят шихту пропитывающего сплава путем смешивания порошка меди (медного сплава) и 3% железа в шаровом смесителе в течение 3 ч, из шихты прессуют заготовки в стальной пресс-форме при давлении 600 МПа. Прессовки медного сплава накладывают на спеченные заготовки стального каркаса и проводят пропитку при 1150^оС в среде диссоциированного аммиака. Пропитанные заготовки нагревают до температуры на 180, 200, 220^оС ниже температуры плавления медного сплава: 900; 880; 860^оС и штампуют в стальной пресс-форме при давлении 800 МПа. Свойства изделий представлены в таблице. Как следует из данных таблицы, предложенный способ позволяет повысить физико-механические свойства: ударная вязкость повышается до 32,5 кДж/м², что в 1,4-1,6 раз больше, теплопроводность до 130 Вт/м^оС, что в 0,33-0,53 раза больше, чем в известном способе, а также позволяет получить качественные изделия без трещин.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СПЛАВА НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА, включающий смешивание порошков, прессование заготовки, спекание, пропитку медным сплавом, горячую штамповку, отличающийся тем, что, с целью повышения физико-химических свойств, заготовку прессуют до полности 70 85% а горячую штамповку осуществляют при температуре на 180 220^oС ниже темпретаруты плавания медного сплава.

РИСУНКИ

Рисунок 1