Способ получения заготовок из порошковой быстрорежущей стали

Изобретение относится к порошковой металлургии. Заготовки из порошковой быстрорежущей стали, полученной электроэрозионным диспергированием отходов быстрорежущей стали марки Р6М5 в дистиллированной воде, получают путем горячего прессования порошка с пропусканием высокоамперного тока в вакууме в течение 2,9…3,1 минут при температуре 895…905°С. Обеспечивается снижение пористости и повышение микротвердости заготовок из порошковой быстрорежущей стали. 3 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, а именно к получению заготовок из быстрорежущих сталей.

Известны способы получения заготовок быстрорежущей стали, которые основываются на химико-металлургических процессах. В настоящее время наиболее распостраненным является способ холодного изостатического формования быстрорежущей стали в закрытых пресс-формах. При этом площадь формуемого материала остается постоянной в течение всего времени формования, а давление возрастает до определенной заданной величины. Затем спекание в высокотемпературной печи в вакууме в течение нескольких часов [Металлические порошки и порошковые материалы: справочник [Текст] /Б.Н. Бабич, Е.В. Вершинина, В.А. Глебов и др. - М.: ЭКОМЕТ, 2005. - 520 с.].

Недостатком указанных способов является энергоемкость и длительность процесса.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа является способ получения заготовок наиболее выгодной технологической формы и необходимой массы для изготовления инструмента различного типа. Решаемой задачей является изготовление компактных заготовок необходимой формы и размеров непосредственно из порошка, исключая процесс компактирования порошка в контейнерах для получения промежуточных заготовок массой до 2 т, перерабатываемых в катаную или экструдированную полосу (профиль), из которой затем ковкой, штамповкой изготавливают штучные заготовки с потерями, присущими традиционным способам. Сущность изобретения: на спеченные пористые заготовки необходимой формы напыляют газопроницаемый слой железа, в холодной или горячей вакуумной камере удаляют воздух, затем заполняют азотом пустоты спеченной заготовки через газопроницаемый слой и горячей обработкой давлением придают окончательные форму, плотность, текстуру заготовке [Патент RU на изобретение №92012948].

Недостатками применения способа является следующее.

1. Энергоемкость.

2. Высокая пористость заготовок.

3. Низкая микротвердость.

4. Сложность процесса.

Задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы снизить энергоемкость процесса, получать заготовки менее пористыми, повысить их микротвердость и облегчить процесс создания заготовок. Поставленная задача решается с помощью метода горячего прессования с пропусканием высокоамперного тока в вакууме в течение 2,9…3,1 минут при температуре 895…905°С из порошка, полученного электроэрозионным диспергированием отходов быстрорежущей стали марки Р6М5 в дистиллированной воде. В основе процесса лежит модифицированный метод горячего прессования, при котором электрический ток пропускается непосредственно через пресс-форму и прессуемую заготовку, а не через внешний нагреватель.

На фиг. 1 - пористость заготовок из быстрорежущей стали (Р6М5).

На фиг. 2 - элементный состав заготовок из быстрорежущей стали (Р6М5).

На фиг. 3 - таблица среднего интегрального значения микротвердости заготовок (HV) из порошковой быстрорежущей стали (Р6М5).

С помощью импульсного электротока и так называемого «эффекта плазмы искрового разряда» («spark plasma effect») достигается очень быстрый нагрев и исключительно малая продолжительность рабочего цикла. Это позволяет подавить рост зерна и получить равновесное состояние, а также снизить пористость, будет известен элементный состав заготовок, а также повысится микротвердость заготовок. Все это открывает возможности для создания новых материалов с ранее недоступными композициями и свойствами, материалов с субмикронным или наноразмерным зерном, а также композитных материалов с уникальными или необычными композициями.

Возможно изготовление заготовок цилиндрических электродов для упрочнения режущего инструмента электроискровым легированием (ЭИЛ) из порошковой быстрорежущей стали, полученной из отходов Р6М5 методом электроэрозионного диспергирования в воде.

Пример

Получение заготовок порошковой быстрорежущей стали проводили на экспериментальной установке горячего прессования в соответствии с патентом Украины на полезную модель №72841 с пропусканием высокоамперного тока в вакууме в течение 2,9…3,1 минут при температуре 895…905ºС.

При этом достигли следующий технический результат: исследование микроструктуры и элементного состава образцов проведено методами растровой электронной микроскопии с использованием растрового электронного микроскопа Quanta 200 3D, которые представлены на фиг.1 и 2.

Данным способом возможно получение заготовок из порошков быстрорежущей стали, полученных методом электроэрозионного диспергирования в водной среде, на экспериментальной установке в соответствии с патентом RU на изобретение №2449859 для получения нанодисперсных порошков из токопроводящих материалов, которые практически не имеют пористости. Элементный состав заготовок из порошковой быстрорежущей стали содержит: C=3,83%, O=13,84%, Mo=4,18%, V=6,72%, Cr=20,98%, Fe=47,91%, W=2,54%.

Испытания твердости покрытий по микрошлифу проводили с помощью автоматической системы анализа микротвердости DM-8 по методу микро-Виккерса при нагрузке на индентор 300 г в соответствии с ГОСТом 9450-76 (Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников). Данные по среднему интегральному значению микротвердости заготовок представлены в таблице 1. Установлено, что среднее интегральное значение микротвердости заготовок, полученных на экспериментальной установке горячего прессования с пропусканием высокоамперного тока в вакууме в течение 2,9…3,1 минут при температуре 895…905ºС, составляет 477 HV.

Способ получения заготовки из порошковой быстрорежущей стали, отличающийся тем, что порошок быстрорежущей стали получают электроэрозионным диспергированием отходов быстрорежущей стали марки Р6М5 в дистиллированной воде и подвергают горячему прессованию с пропусканием высокоамперного тока в вакууме в течение 2,9…3,1 мин при температуре 895…905°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к получению изделий искровым плазменным спеканием композиционных порошков под давлением. Устройство содержит верхний и нижний пуансоны-токоподводы и выполненную из токопроводящего материала матрицу с изоляционной втулкой, верхней втулкой-токоподводом и нижней втулкой-токоподводом.
Изобретение относится к порошковой металлургии. Способ включает механическое легирование шихты на основе алюминия углеродом в высокоэнергетической мельнице, формование заготовки и ее последующую горячую обработку давлением.

Изобретение относится к получению поликристаллического алмазного режущего элемента методом порошковой металлургии. Может использоваться для изготовления долот для бурения подземных пород.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к изготовлению изделий из порошков твердых сплавов на основе карбидов. Смешивают временное связующее, содержащее двухкомпонентный диспергатор и двухкомпонентную смазочную добавку в весовом соотношении от 1:3,6 до 1:13,1, и порошкообразную смесь неорганических порошков, содержащую порошки карбидов и постоянного связующего.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству графито-медных материалов для сильноточных электрических контактов. Шихта содержит, мас.%: частицы меди 20-85, частицы гидрида титана 1-10 и частицы графита - остальное.

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к дисперсно-упрочненным композиционным материалам. .
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения изделий из порошковых материалов. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к производству изделий из гранулируемых жаропрочных никелевых сплавов горячим изостатическим прессованием.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению износостойких материалов. .
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению заготовок из алюминиевых сплавов. .

Изобретение относится к способу изготовления изделий сложной формы из порошковых систем и может найти применение в разных отраслях машиностроения, например, для изготовления сопел, завихрителей, вставок и других элементов ракетных двигателей и турбин.

Изобретение относится к технологии послойного изготовления изделий из металлических порошков. Сопло электродугового сварочного плазматрона формируют лазерным сфокусированным послойным спеканием медного порошка, который подают из бункера-дозатора предварительно подогретым до температуры 150°C.

Изобретение относится к способу изготовления трехмерного тела посредством последовательного предоставления слоев порошка и сплавления выбранных зон упомянутых слоев, соответствующих последовательным поперечным сечениям трехмерного тела.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к катодным материалам на основе нанокристаллических частиц Fe-Ni. Катод для электрохимического получения водорода выполнен в виде стальной подложки с нанесенным на ее поверхность нанокомпозитным покрытием железо-никель.

Изобретение относится к изготовлению металлических изделий из порошков послойным селективным лазерным спеканием. Способ включает образование оболочки для формируемого изделия путем нанесения слоя из первого порошкового материала и его спекание по всей рабочей поверхности.

Изобретение относится к области порошковой металлургии. Устройство для получения изделий послойным лазерным спеканием порошков содержит емкости для размещения порошка и для излишков порошка, размещенный между ними модуль формирования изделия, включающий стол с приводом его вертикального перемещения, средство для подачи порошка на стол из емкости для его размещения и сброса порошка в емкость для излишков порошка, оптическую лазерную систему спекания порошка, установленные над столом сопла для подачи на слой порошка воздуха или инертного газа и установленный под столом с возможностью соединения с вакуумной системой газозаборник.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению объемных порошковых изделий путем лазерного селективного спекания. Наносят слои из различных порошковых материалов и осуществляют селективное спекание или плавление заданной области каждого слоя.

Изобретение относится к изготовлению решетки для селективного пропускания электромагнитного излучения, в частности рентгеновского излучения. Решетка содержит конструктивный элемент со стенками, содержащими множество частиц, содержащих первый поглощающий излучение материал.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению металлических изделий из порошков селективным лазерным спеканием. Наносят слой керамического порошка, проводят селективное спекание на заданных участках слоя и удаляют указанный материал из неспеченных участков.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению объемных изделий путем послойного лазерного синтеза. Может использоваться для производства деталей сложных форм из мелкодисперсных порошков в различных отраслях машиностроения.
Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при послойном нанесении материала по аддитивной технологии. Проводят предварительное механическое легирование исходной порошковой смеси из порошков титана и элементов, способных образовывать с ним твердые растворы замещения, в инертной среде в мельнице с дозой энергии от 5 до 15 кДж/г, достаточной для образования гранул из указанного твердого раствора замещения.

Изобретение относится к порошковой металлургии. Заготовки из порошковой быстрорежущей стали, полученной электроэрозионным диспергированием отходов быстрорежущей стали марки Р6М5 в дистиллированной воде, получают путем горячего прессования порошка с пропусканием высокоамперного тока в вакууме в течение 2,9…3,1 минут при температуре 895…905°С. Обеспечивается снижение пористости и повышение микротвердости заготовок из порошковой быстрорежущей стали. 3 ил., 1 пр.

Наверх