Способ изготовления уплотнительных колец цилиндров дизельных двигателей

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению порошковых уплотнительных колец цилиндров дизельных двигателей на основе меди. В порошковую медь вводят 0,4-0,6 мас.% сернокислого цинка и 1,5-3,0 мас.% индустриального масла и перемешивают. Уплотнительные кольца формуют при

3,5-4 т/см² и спекают в инертной атмосфере при 850-980°С в течение 1-2 часов. Способ позволяет повысить качество изделий, увеличить выход годного. 1 табл.

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления уплотнительных колец цилиндров дизельных двигателей из порошка на основе меди.

Известен способ изготовления изделий из порошка на основе меди, включающий приготовление шихты с введением стеарата цинка, прессование заготовок, выжигание стеарата и спекание (см. RU №2000885, B22F 3/12, 1993).

Известен также способ получения порошковых антифрикционных материалов на основе меди, включающий приготовление шихты, содержащей бронзографитовый порошок с размером частиц не более 250 мкм, полученный путем размола отработанных бронзографитовых подшипников, и порошок меди в количестве 11-12% от количества бронзографитового порошка. Шихту прессуют при 250-270 МПа и полученные заготовки спекают в защитной среде при 890-910°С не менее 60 минут (см. RU №2285582, B22F 3/12, 2006.10.20).

Известные способы предназначены для изготовлений деталей антифрикционного назначения и могут использоваться при изготовлении, например, подшипников скольжения.

В настоящее время широко принята на производстве технология изготовления уплотнительных колец цилиндров дизельных двигателей, включающая операции: холодную вырубку-штамповку колец из листов монолитной меди и их механическую обработку.

Данная технология трудоемкая. Выход годных изделий невысокий. Кроме того, формирование корпуса уплотнительных колец вырубкой-штамповкой приводит к значительным отходам меди.

Задачей изобретения является создание технологии изготовления уплотнительных колец порошковой металлургией.

Техническим результатом, который может быть получен от использования изобретения, является повышение качества изделия и увеличение его выхода при производстве.

Указанный технический результат достигается в способе изготовления уплотнительных колец цилиндров дизельных двигателей, включающем введение в порошковую медь сернокислого цинка в количестве 0,4-0,6 мас.% и индустриального масла в количестве 1,5-3,0 мас.%, перемешивание компонентов, формование колец при давлении 3,5-4 т/см² и последующее спекание их в инертной атмосфере при 850-980°С в течение 1-2 часов.

Способ иллюстрируется следующим примером.

Для изготовления уплотнительных колец был использован медный порошок марки ПМС-1. Медный порошок просеивали через сито для отделения частиц порошка более 250 мкм. Затем в медный порошок вводили связующую добавку в виде сернокислого цинка в количестве 0,4 мас.%, а для увлажнения смеси добавляли индустриальное масло И-20 в количестве 3,0 мас.%.

Перемешивание порошка меди с сернокислым цинком и индустриальным маслом осуществляли в V-образном смесителе с разделительными телами. Время перемешивания составляло 1 час.

Формование уплотнительных колец проводили на гидравлическом прессе при давлении 4 т/см². Спекание осуществляли в специальной муфельной печи с контейнером из нержавеющей стали. Для исключения окисления заготовок в контейнер подавался водород. Спекание проводили при температуре 950°С в течение 2 часов. Затем осуществляли механическую обработку уплотнительных колец для достижения необходимых размеров.

В таблице представлены сравнительные данные механических свойств уплотнительных колец из порошковой меди согласно изобретению и монолитной меди по известной технологии.

Таблица
Материал колец	Прочность при растяжении, кг/мм2	Относительное удлинение, %	Твердость НВ, кгс/мм2
Порошковая медь	23,54-24,38	14-19,5	44-48
Монолитная медь марки M1 по ГОСТ 425-77	26-28	16-20	40-60

Анализ механических свойств уплотнительных колец показал, что уплотнительные кольца, полученные способом согласно изобретению, полностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым к кольцам при выполнении ими своего функционального назначения, так как прочностные свойства колец, полученных из порошкового материала, не отличаются от колец, выполненных из монолитного металла.

Способ изготовления уплотнительных колец цилиндров дизельных двигателей, включающий введение в порошковую медь сернокислого цинка в количестве 0,4-0,6 мас.% и индустриального масла в количестве 1,5-3,0 мас.%, перемешивание компонентов, формование колец при давлении 3,5-4 т/см² и последующее спекание в инертной атмосфере при 850-980°С в течение 1-2 ч.