Способ изготовления порошковых материалов на основе меди

 

Способ изготовления порошковых материалов на основе меди включает размол стружки железоалюминиевой бронзы и ее рассев, приготовление шихты, формование пористой заготовки, ее спекание и повторное доуплотнение, размол стружки БР А9Ж4 проводят в аттриторе в течение 1-5 ч при соотношении масс шаров и стружки 6-48, а в шихту вводят 1-15 мас.% размолотой стружки фракций 10-315 мкм.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способу изготовления порошковых композиционных железоалюминиевых бронз.

Известен способ получения бронзы Бр А12ЖВ, включающий приготовление шихты состава: 12 мас. алюминиевого порошка ПАД: 8 мас. восстановленного железного порошка ПЖ ЗМ2, остальное электролитический медный порошок ПМС - 1; формование пористой заготовки при давлении Рхп. 400 МПа, отжиг при to - 400^oС, повторное прессование при Р 400 МПа и ее спекание в атмосфере водорода при t сп 950^oС, τ_сп 2 часа. 0.М.Перельман, С.Н.Боброва, М.Ю.Мельников и др. Порошковая бронза для деталей нефтедобывающего оборудования / Цветные металлы, М. Металлургия, 1990. N 7 Данная технология характеризуется повышенной себестоимостью компонентов шихты и пониженными эксплуатационными характеристиками по сравнению с компактными бронзами.

Наиболее близким техническим решением является способ получения порошкового спеченного материала на основе меди, который содержит 30 мас. латунного порошка марки ЛС 59 1 (фракция 200 250 мкм), полученного дроблением стружки в конусной инерционной дробилке (МИД). Технология включает смешивание в течение 1,5 2 часов, прессование пористых образцов в глухой матрице при Р хп 400-800 МПа и спекание при t сп 850^oС в засыпке Al₂O3. Однако данный материал не может использоваться в высоконагруженных деталях из-за низких прочностных свойств латуни по сравнению с бронзой, а использование МИД в качестве размольного оборудования не позволяет перерабатывать бронзовую стружку в состоянии поставки. Григорьев А.К. Рудской А.И. и др. Особенности изготовления спеченных порошковых материалов с использованием латунной стружки / Дробильно-размольное оборудование и технология дезинтеграции: Междувед. сб. науч. тр. Механообр. Л. 1989.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационных свойств порошковых бронзовых деталей, удешевление материала и утилизация стружковых отходов бронзы.

Задача решается путем обработки в аттриторе стружки бронзы Бр А9Ж4 в течение 1 5 часов при соотношении масс шаров к массе стружки 6 48. Из полученного "стружкового порошка" путем рассева выделяются фракции 10 315 мкм. В шихту состава 9 мас. алюминиевого порошка ПА, 4 мас. железного порошка ПЖ2МЗ, остальное порошок меди ПМС-1 добавляется 1 15 мас. "стружкового порошка" БР А9Ж4. После смешивания компонентов осуществляется формование пористой заготовки при давлении Рхп 300 500 МПа и ее спекание в среде диссоциированного аммиака при t сп 980^oС, τ_сп 2 2,5 часа. Повторное доуплотнение при Ру 500 МПа.

Примеры конкретного выполнения 1. Изготовление втулки подшипника скольжения производят по следующей технологии. Размел бронзовой стружки Бр А9Ж4 в аттриторе в течение 1 часа при соотношении масс шаров к массе стружки 48; выделение путем рассева фракций 10 315 мкм; подготовка шихты, включающей основу (9 мас. ПА, 4 мас. ПЖТ2МЗ, остальное ПМС-2) и добавку 1 мас. "стружкового порошка" Бр А9Ж4; формование заготовки при Рхп 300 МПа; спекание в атмосфере диссоциированного аммиака при t сп 980^oС, τ_сп 2 часа повторное доуплотнение при Ру 600 МПа. Материал имеет прочность σ_и 544 МПа и угол изгиба α - 20^o.

2. Технология изготовления втулки подшипника скольжения включает размол стружки Бр А9Ж4 в аттриторе в течение 5 часов при соотношении масс шаров к массе стружки 6 выделение путем рассева фракций 10 315 мкм; подготовка шихты, включающей основу (9 мас. ПА, 4 мас. ПЖ2МЗ, остальное ПМС-1) и добавку 15 мас. "стружкового порошка" Бр А9Ж4; формование заготовки при Рхп 500 МПа; спекание в атмосфере диссоциированного аммиака при tсп - 980^oС, t_сп 2,5 часа, повторное доуплотнениe при Ру 600 МПа. Материал имеет прочность σ_и 490 МПа и угол изгиба α 24^o.

3. Втулка подшипника скольжения изготавливалась по следующей технологии: размол стружки Бр А9Ж4 в аттриторе в течение 3 часов при соотношении масс шаров к массе стружки 27 выделение путем рассева фракций 10 315 мкм; подготовка шихты, включающей основу (9 мас. ПА, 4 мас. ПЖ2МЗ, остальное - ПМС-1) и добавку 8 мас. "стружкового порожка" Бр А9Ж4 формование заготовки при Рхп 400 МПа спекание в атмосфере диссоциированного аммиака при Tсп - 980^o С, t_сп 2 часа 15 мин, повторное доуплотнение Ру 600 МПа. Материал имеет прочность σ_и 560 МПа и угол изгиба α 25^o.

Формула изобретения

Способ изготовления порошковых материалов на основе меди, включающий размол стружки, рассев, приготовление шихты, формование пористой заготовки, спекание, отличающийся тем, что используют стружку алюминиево-железной бронзы, размол ее проводят в аттриторе в течение 1-6 ч при соотношении масс шаров и стружки 6-48, в шихту вводят 1-15 мас. размолотой стружки фракций 10-315 мкм, а после спекания проводят повторное доуплотнение.