Шихта для получения спеченных изделий на основе железа

 

Предложена шихта для получения спеченных изделий на основе железа следующего состава, мас.%; отходы чугуна 5-15; порошок меди 5-30; отходы подшипниковой стали остальное, причем отходы подшипниковой стали и чугуна - в виде безабразивных шламовых отходов, полученных при обкатке подшипниковых шариков чугунными дисками. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>з В 22 F 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

О

О

Остальное (21) 4819205/02 (22) 28.02,90 (46) 07.01.93. Бюл. N. 1 (71) Институт проблем материаловедения

АН УССР (72) Г. А. Баглюк, Л, А, Позняк, В. Я. Куровский, Г. Е. Мажарова и С, Н, Капля (56) Авторское свидетельство СССР

N.766745, .кл. .В 22 F 1/00, 1978.

Порошковая металлургия, 1990, ¹ 8, с.

20 — 21, Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным материалам на основе железа, получаемым с использованием, главным образом, отходов шарикоподшипникового производства.

Известна шихта для получения антифрикционных материалов на основе железа, содержащая порошки подшипниковой стали ШХ вЂ” 15 (50%) СаРг (5%) и порошок железа (ост.), Недостатком известного состава шихты является невысокий уровень прочностных свойств получаемого из шихты спеченного материала вследствие наличия после спекания относительно высокой пористости (более 20%).

Известна шихта для получения спеченных материалов, содержащая 50% порошка железа и 50% порошка стали ШХ вЂ” 15, Недостатком известного состава шихты является невозможность получения из нее плотных (с пористостью менее 10%) порошковых изделий однократным прессованием и спеканием, что объясняется невысоким уровнем уплотняемости шихты при прессовании и спекании. Это вызывает необходимость проведения второго цикла

„„Я „„1785805 А1 (54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА (57) Предложена шихта для получения спеченных изделий на основе железа следующего состава, мас.%; отходы чугуна 5-15; порошок меди 5 — 30; отходы подшипниковой стали остальное, причем отходы подшипниковой стали и чугуна — в виде безабразивных шламовых отходов, полученных при обкатке подшипниковых шариков чугунными дисками. 2 табл, прессования-спекания, что усложняет и значительно удорожает техпроцесс.

Наиболее близким прототипом по технической сущности и достигаемому эффекту является шихта, состоящая из отходов подшипниковой стали ШХ вЂ” 15 и 3% меди, Недостатком шихты известного состава является ее низкая технологичность, обусловленная тем, что для достижения высокой плотности изделий спекание необходимо осуществлять в режиме жидкофазного спекания при температуре более 1350 С. Столь высокая температура спекания резко ограничивает возможности широкого использования шихты известного состава.

Целью изобретения является повышение технологических свойств шихты.

Для достижения поставленной цели шихта, содержащая порошкообразные отходы подшипниковой стали и порошок меди, дополнительно содержит отходы чугуна при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Отходы чугуна 5-15

Порошок меди 5 — 30

Отходы подшипниковой стали

1785805

Таблица1 причем отходы подшипниковой стали и чугуна — a виде безабразивных шламовых отходов, полученных при обкатке подшипниковых шариков чугунными дисками, Наличие в шихте порошков чугуна и 5—

30 меди обеспечивает интенсификацию усадки за счет получения жидкой фазы при спекании прессовок при 1220 — 1250 С, что гарантирует повышение плотности спеченных материалов и;рост их прочностных характеристик. Применение в качестве основных компонентов шихты безабразивных шламовых отходов, полученных при обкатке подшипниковых шариков чугунными дисками, создает возможность возврата отходов подшипникового производства для изготовления изделий конструкционного и антифрикционного значения, а низкая стоимость указанных отходов резко снижает себестоимость спеченных изделий.

-Пример 1. В табл. 1 приведены составы шихты с различным содержанием исходных компонентов.

В качестве технологической смазки при прессовании использовали 2 -ный раствор каучука в бензине. Прессование шихты осуществляли при350 МПа, Спрессованные заготовки спекали s засыпке из глинозема в среде проточного водорода в течение 1 ч при 1220-1250 С. На спеченных образцах определяли величину усадки. Как следует из приведенных данных (табл. 1), предложенные составы обеспечивают интенсификацию спекания при температурах до 1250 С (усадка составляет 19 — 22 p), в то время как известный состав (ШХ вЂ” 15+3 CU) при

1250 С позволяет получить усадку только на уровне 7 .

Пример 2. Порошок отходов подшипникового производства, содержащий сталь

5 ШХ вЂ” 15 и 8-157 чугуна, смешивали с 5 — 30 меди и прессовали в призматические заготовки 10х10х55 мм под давлением 550 МПа, В качестве связки использовали 2 -ный раствор парафина в бензине, Спрессован10 ные образцы спекали в среде водорода при

1230 С, после чего определяли их плотность, прочность на разрыв и износостойкость по определению величины износа при трении по стали Р18, 15 Полученные результаты представлены в табл. 2.

Как следует из табл,2, предложенная шихта в сравнении с известной обеспечивает повышенные плотность, прочностные и, 20 как результат, эксплуатационные свойства спеченного материала.

Формула изобретения

Шихта для получения спеченных изделий на основе железа, содержащая отходы

25 подшипниковой стали и порошок меди, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения технологических свойств, она дополнительно содержит отходы чугуна при следующем соотношении компонентов, 30 мас, :

Отходы чугуна 5 — 15

Порошок меди 5-30

Отходы подшипниковой стали Остальное

35 причем отходы подшипниковой стали.и чугуна — в виде безабразивных шламовых отходов, полученных при обкатке подшипниковых шариков чугунными дисками.

1785805

Таблица2

*Остальное — подшипников

55

15

Составител ь Г. Ба гл юк

Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 214 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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