Способ химической обработки металлических порошков

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЪСТВУ

Союз Советсиик

Социалистическик

Республик ()956147 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 16,07.80(2!) 2962241/22-02 с нрисоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.09-82 Бюллетень М

Дата опубликования аписа ния 07.09. 82 (5l) A%. Кл.

В 22 F 1/00

9мударстееньй квиктвт

CCCP ае двлаи взебфетепй и внрытий (53) УДК621.762..3 (088. 8)! (72) Авторы изобретения

Э. Г. Кандаян и Н. К . Джикнеян д с г .;,,i „ ь,.r;, д

Б ЫЫИО ТЕКА

Армянский научно-исследовательский конструкторс отехнологический институт машиностроения АРМНИ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ

Изобретение относится к области .. порошковой металлургии к способам хи мической обработки металлических порошков перед прессованием.

Известен способ химической обработки металлических порошков, заключающийся в том, что исходные порошки помешактг в раствор, содержащий васстановитель, :соли никеля и обрабатывают при 85900Ñ (11 о

Способ улучшает технологичность порошков, однако, не обеспечивает образование на поверхности порошков твердой фазы, спасобству|ошей повышению твердости спеченых изделий.

Наиболее близким к изобретению является способ обработки металлических порошков, который заключается в том, что порошки обрабатывают в водном 20 растворе, содержащем 80% азотной кислаты и 2-4% фтористого натрия, затем нейтрализуют раствором едкого патра, промывают и сушат (2Q .

2

Способ обеспечивает повышение предела прочности на растяжение изготавливаемых из него изделий в 4 раза.

Однако этот способ не обеспечивает образование на поверхности порошков твердой фазы, способствующей повышению твердости спеченных изцелий.

Белью изобретения является повышение твердости, износостойкости и антифрикционных свойств изделий, спеченных иэ обработанных порошков

Поставленная дель достигается тем, что по предложенному способу обработку металлических порошков в растворах неорганических соединений осуществляют в кипящем растворе ангидрида молибде- на или борной кислоты или фосфорно-молибденовой кистины в растворе ангидрипа молибдена прн концентрации 15-20 гlл а течение 3-5 мин, s растворе борной кислоты при концентрации 5О-80 г/л а течение 5-10 мин в растворе фосфорномолибденовой кислоты при концентрации

12-20 г/л в течение 2-3 мин.

3 95614

Способ осушествляется следующим об» разом.

Металлические порошки декапируют в

5-10%-ном растворе соляной кислоты в течение 0,5-2 мин и промывают в проточной холодной воде. Затем порошки опускают в кипящий водный раствор неорганического соединения ангидрида молибдена при концентрации 15-20 г/л, / борной кислоты при концентрации 50- 1а

80 г/л, фосфорномолибденовой кислоты при концентрации 12-20 г/л. и выдерживают в растворах в течение 2-10 мин в зависимости от обрабатывакацего раствора. 35

После обработки порошки сушат при

100-120 С.

В результате обработки на поверхности порошков образуются тонкие солевые фер- 20 росоединения указанных кислот, которые в процессе спекания (после стадии прессования) при 1100-1200 С на границе разделения частиц порошка образуют новые фазы типа Fe„Mo, Fe>B„, Fe„P> и др. !

Образование указанных твердых растворов между частицами металлического порошка увеличивает твердость, износостойкость и внтифрикционные свойства спеченных из них изделий.

Пример 1. Порошки марки ЖГр

l,2 декапировали в 5%-ном растворе соляной кислоты в течение 2 мин, промывали в холодной проточной воде, опус55 кали в кипящий водный раствор 15 r/ë ангидрида молибдена и кипятили в течение 5 мин. После обработки порошки высушивали при 100-200оС.

Пример 2. Порошки марки ЖГр 1,2 деквлировали 7,5 г/л водного раствора соляной кислоты в течение 11 мин, а затем после промывки в холодной проточной воде кипятили в водном растворе ангидрида молибдена при концентрации 17,5. г/л в

45 течение 4 мин. После обработки порошки высушивали при 100.- 120 С.

Пример 3. Порошок марки ЖГр

1,2 декапировали в 10%-ном водном растворе соляной кислоты, промывали в холодной проточной воде и обрабатывали кипячением в 20 r/ë водном растворе ангидрида молибдена в течение 3 мин.

Затем порошки высушивали при 100120 С. 55

Пример 4. Порошки марки ЖГр

1,2 деквпировали в 5%--ном водном растворе соляной соляной кислоты в течение

7 4

2 мин, промывали в холодной проточной воде и обрабатывали кипячением в

50 г/л водном расторе борной кислоты в течение 10 мин. Обработанные порошки затем высушивали при 100-120 С.

Пример 5. Порошки марки ЖГр

1,2 декапировали в 7,5 /-ном водном растворе соляной кислоты в течение

1 мин, промывали в холодной проточной воде и обрабатывали кипячением в

65 г/л водном растворе борной кислоты в течение 7,5 мин. Обработанные порошки затем высушивали при 100-120 С.

Пример 6. Порошки марки ЖГр

1,2 декапировали в 10%-ном водном растворе соляной кислоты в течение

0,5 мин, промывали в холодной проточной воде и обрабатывали кипячением в

80 г/л водном расторе борной кислоты в течение 5 мин. Затем обработанные порошки высушивали при 100-120"С.

Пример 7. Порошки марки ЖГр

1,2 деквлировали в 5%-ном водном растворе соляной кислоты в течение 2 мин, промывали в холодной проточной воде и обрабатывали кипячением в 12 г/л водном растворе фосфорномолибденовой кислоты в течение 3 мин. Затем обработан-. ные порошки высушивали при 100-120 С. о

Пример 8. Порошки марки ЖГр

1,2 деквпировали в 7,5%-ном водном растворе соляной кислоты, в течение

1 мин, промывали в холодной проточной воде и обрабатывали кипячением

16 г/л водном растворе фосфорнсмолибденовой кислоты в течение 2,5 мин. Затем обработанные порошки высушивали при

100 120оС

Пример 9. Порошки марки ЖГр

1,2 декапировали в 10%-ном водном растворе соляной кислоты в течение

0,5 мин, промывали в холодной проточной воде и обрабатывали кипячением в

20 г/л водном растворе фосфорномолибденовой кислоты в течение 2 мин. Затем обработанные порошки высушивали при

100-120 С.

Обработанные предлагаемым способом порошки затем смешивали с пластификвтором, прессовали при Р д=6-7 т см и l спекали в атмосфере аммиака при

10001 20оС в течение 2 ч. Аналогичные операции проводили с необработанным порошком.

Спеченные образцы из обработанных и необработанных порошков испытывали на микротвердость HB микротвердомере марки ПМТ-3 при нагрузке 10С г и на машине трения и износа марки СМ11-2

956147 б 500 об/мин, в течение 50 ч (плошадь контакта 2 см ). ?.

5 для определения коэффициента трения при удельном давлении 40-80 кг/см1, а также определяли величину износа в граммах пары ролик (ЖГр 1,2) и колодка (сталь 45) при нагрузке Р 50 кг, Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице.

Необработанный образец

130

0,20

0 05 0,18 0,19

160

0,140 0,142

0,145 0,146

0,148 0,148

0,03

0,035

0,04

170

190

0,02

200

0,021

0,033

0,01

207

0,03

0,016

0,02

0,25

210

0 037 0,038

0,05 0,051

180

0,027

0,03

0,053 0,055.0,057

190

0,058!

Ф ормула изобретения

Как видно из таблицы, величина и, оса и коэффициент трения образцов, печенных из порошков, обработанных предлагаемым способом ниже по сравнению с величиной износа и коэффициентом

p peíHÿ образцов, спеченных из необра- ботанных порошков.

Микротвердость образцов, спеченных из обработанных порошков выше по сравнению с образцами, спеченными из необработаннйх.

Таким образом, предлагаемый способ обработки металлических порошков позволяет повысить износостойкость и антифрикционные свойства спеченных иэделий. Предлагаемый способ прост и не требует специального оборудования.

Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемого способа на . 1000 тонн спеченных иэделий в год составит 1200 тыс. руб.

1. Способ химической обработки металлических порошков, включакиций декалировку в водном растворе соляной кислоты, промывку и сушку, о т л и ча ющи йся тем, что, с цельюповышения твердости, износостойкости и, антифрикционных свойств после промывки порошки обрабатывают в кипящем водном растворе ангидрида молибдена или борной кислоты или фосфорномолибденовой кислоты.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юш и и с я тем, чго обработку ведут в растворе ангидрида молибдена концен-

S трацни 15-20 г/л в течение 3-5 мин.

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что обработку ведут в растворе борной кислоты концентрации

50-80 г/л в течение 5-10 мин.

Обработанные:

Пример 1

Пример 2

Пример 3

Пример 4

Пример 5

Пример 6

Пример 7

Пример 8

Пример 9

0,144

0,147

0,150

0,026

0,035

0,04

0,052

0,057

0,06

7 956147 8

4. Способ по ц.1;. о т л и ч а ю- 1. "Порошковая металлургия, % 2, шийся тем,что обработку ведут в раст- 1977, с. 29. воре фосфорномолибденовой кислоты концентрация 50-80г/л в течение 2-3 мнн. 2. Авторское свидетельство СССР

Источники информации, % 3.41600, кл. В 22 F 1/00, 1970 принятые во внимание nps экспертизе (п рототип) .

Составитель Н, Шепитько

Редактор Л. Утехина Техред Л.Пекарь Корректор Е» Рошхо

Заказ 6898/14 Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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