Смесь для пропитки пористых заго-tobok из порошка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик. иц8О4207 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) и. Кл.з (22) Заявлено 17.04.79(21) 2778865у22-02 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

В 22 F 3/26

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.02,81. Бкзллетень HP 6 (53) УДК 621. .762.8(088.8) Дата опубликования описания 17. 02. 81

В.А. Костевский и В.И. Коваленко ;. :.".::, о

l,.. ф

Краматорский научно-исследовательский,ц прое уцо"г: технологический институт машиностроейия» (72) Авторы изобретения

/

=. / (71) Заявитель (54) СМЕСЬ ДЛЯ IIPOIIHTKH ПОРИСТЫХ ЗАГОТОВОК

ИЗ ПОРОШКА

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к материалам для пропитки пористых заготовок из порошка перед их спеканием.

Известна смесь для пропитки пористых заготовок из порошка на основе карбонилов металлов (1).

Недостатком этой смеси является низкая эффективность защиты заготовок от окисления при нагреве в окис лительных средах.

Известна газовая среда для спекания пористых заготовок, в качестве которой используют водород, генераторный газ, диссоциированный аммиак, конвертированный и зндотермический газы f2).

Недостатком газовой среды является сложность ее создания, связанная с использованием специальной аппаратуры и печного оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является смесь для пропитки пористых заготовок из порошка (3), используемая для создания защитной атмосферы перед последующим за прессованием нагревом, содержащая графит и керосин при следующем соотношении компонентов, вес. Вг

Графит 20-30

Керосин 70-80

Однако эта смесь недостаточно эфФективно проникает в оры заготовок, поскольку она содержит 20-30% граФита, частицы которого перекрывают часть пор заготовок, препятствуя проникновению керосина в глубь этих пор. Следствием этого является локальное снижение механических свойств заготовок после спекания. Кроме того, в первый период нагрева пористых заготовок защитно-восстановитель« ная атмосфера не создается, так как керосин начинает выгорать при температуре близкой к температуре его кипения, которая в зависимости от сорта керосина составляет от 150до 300 С. Поэтому данная смесь в этот период не создает защиты от окисления порошковых заготовок. Причем предпочтение отдается тем сортам керосина, которые имеют высокую температуру кипения, поскольку спекание пористых заготовок производится при температурах, превышающих 1000 C и является длительным по времени процессом.

804207

Т а б л и ц а 1

ПЖ4М2

94,8

3,5

1,0

0,7

Цель изобретения — повышение механических свойств заготовок из порошка.

Цель достигается тем, что смесь, соцержащая керосин, дополнительно содержит жидкость из группы терпенов при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Керосин 65-85.

Жидкость из группы терпенов 15-35

9 качестве жидкости из группы терпенов смесь содержит скипидар.

Керосин и терпены хорошо смешиваются в любых соотношениях. Благодаря большой жидкотекучести керосина смесь хорошо проникает в поры заготовок. За счет того, что терпены при обычных условиях окисляются кислородом воздуха достигается защита пористых заготовок перед началом их нагрева, и в первый период нагрева, т.е. тогда, когда еще происходит загорание смеси. Причем в процессе нагрева терпены так же, как и керосин, выгорают с образованием защитно-восстановительной атмосферы, однако их содержание в смеси ограничено тем, что они имеют меньшую жидкотекучесть, чем керосин.

Пропитанные предложенной смесью пористые заготовки нагревают и спекают беэ применения дополнительно защитной среды и специального оборудования.

На чертеже схематически изображен контейнер для спекания пористых заготовок из порошка.

Иэ шихты изготавливают порошковые заготовки пористостью 20Ъ.

Состав шихты приведен в табл. 1.

Испытание проводят окунанием пористых порошковых заготовок в смеси, состав которых приведен в табл. 2.

Смесь 11 приготовлена по рецепту известной смеси.

Пропитанные в этих смесях загоТоВКН 1 помещают в контейнеры 2, на фланцы А которых устанавливают крышки 3. Зазор между стенкой контейнера

2 и крышкой 3 каждого коьтейкера

Порошок железа 9849-74

Порошок меди 4960-75

Графит 4404-73

Стеорат цинка ТУ18-16

70/68 заполняют порошком 4 силиката кремния.

ПодгОтовленные таким образом кон- тейнеры устанавливают в нагревательную печь, нагревают до 1030-1050 С и выдерживают при этой температуре в течение 2 ч без подвода дополнительной защитной среды.

В первый период нагрева заготовок содержащийся в смесях 1-10 скипидар активно окисляется кислородом воздуха, препятствуя окислению самих заготовок. С дальнейшим повышением температуры начинается выгорание пропиточных смесей, которые при недостаточном количестве кислорода образуют большой объем сажи, содержащей чистый аморфный углерод, соединения в виде С Н, оксид СО и диоксид углерода СО . С повышением температуры углерод и его соеЩ динения легко соединяются с кислородом, а также служат хорошими восстановителями окислов. Избыточное количество газов, образуемых в процессе нагрева, выходит через пороъб шок силиката кремния. При температуре свыше 6600С силикат кремния расплавляется, образуя жидкий затвор, препятствующий проникновению внешней атмосферы внутрь контейнера. После

3O окончания спекания заготовок контейнеры извлекаются из печи и остывают на воздухе до комнатной температуры.

Свойства полученных заготовок приведены в табл. 3.

Как видно из табл. 3, механические свойства наиболее высокие у тех спеченных порошковых заготовок,которые пропитаны в смеси, имеющей сле40 дующее соотношение компонентов, весЪ:

Керосин 65-85

Скипидар 15-35

Использование предлагаемой смеси обеспечивает повышение механических свойств спеченных заготовок, а также упрощает. технологию за счет того, что спекание пропитанных заготовок производится беэ использования защитной газовой среды и дорогостоя 0 щего специализированного оборудования.

804207

Таблица 2

Состав смеси

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Керосин 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 75

Скипидар 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5

ГраФит

Таблица 3

50

0,5

0,5

28

29 0,6 94

35

0,7

0,7

70

25

80

85

10

75

Формула изобретения

1 ° Смесь для пропитки пористых заготовок из порошка, содержащая керосин, отличающаяся тем, что, с целью повышения механических свойств заготовок, она дополнительно содержит жидкость из группы терпенов при следующем соотношении компонентов, вес. Зг

Керосин 65-85

Жидкость из группы терпенов 15-35

2. Смесь по и. 1, о т л и и аю щ а я с я тем, что в качестве

Содержание компонентов, вес.%

34 0,8 96

34 0,8 98

33 0,8 100

32 0,7 97

30 0,7 97

28 0,5 96 жидкости из группы терпенов она содержит скипидар.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

4О Р 346027, кл. В 22 F 3/26, 1972.

2. Поздняк Н.3. и Крушинский A.Í.

Проектирование и оборудование цехов порошковой металлургии. М

45 "Машиностроение", 1965, с. 231.

3. Авторское свидетельство СССР

9 609599, кл. 8 22 F 3/26, 1972.

804207

Составитель Л- Гамаюнова

Редактор Т. Веселова Тех ед A.Áàáèíeö Ко ектор М. Демчук

Заказ 10771/17 : Тираж 8&0 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4