Способ прессования биметаллических изделий из порошков

 

Изобретение относится к порошковой металлургии. Целью изобретения является повышение прочности изделий. Предложенный способ заключается в том, что первым в матрицу засыпают порошок, частицы которого имеют меньшую твердость по сравнению с материалом второго слоя, его уплотняют, на поверхность уплотненного первого слоя наносят промежуточный слой порошка с осколочной формой частиц одного состава с материалом второго слоя толщиной 1,0-1,5 мм, засыпают порошок второго слоя, затем проводят совместное уплотнение слоев. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК

В 22 F 7/02

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изоБРетениям и QTHpblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4421618/31-02 (22) 05.05.88 (46) 30.11.89. Бюл. № 44 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) М. Т. Брежнев, В. H. Бутенко, Н. М. Масляхова и А. Т. Брежнев (53) 621.762.4 (088.8) (56) Патент Великобритании № 1312024, кл. В 22 F 7/02, 1973.

Радомысельский И. Д. и др. Пресс-формы для порошковой металлургии. Киев, 1970, с. 14--17.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам прессова«ия биметаллическиr. изделий из порошков

Цель изобретения — — повышение прочности изделий.

Предложенный способ заключается в том, что в способе прессования биметаллических изделий, включающем засыпку нижнего слоя порошка в матрицу, предварительное

; плотнецие его, засыпку второго слоя порошка, прессование биметаллического брикета и удаление его из матрицы, первым в матрицу засыпак>т порошок, частицы которого яеют меньшую твердость по сравнению с м:,териалом второго слоя, а перед засыпкой второго слоя на поверхность первого слоя насыпают промежуточный слой порошка одинакового химического состава с материалом второго слоя, но имеющего форму частиц с острыми гранями, при этом толщина промежуточного слоя составляет ! — 1,5 мм.

ÄÄSUÄÄ 1524967 (54) СП ОСОБ П РЕССОВАН И Я БИ М ЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКОВ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, Цель изобретения — повышение прочности изделий. Предложенный способ заключается в том, что первым в матрицу засыпают порошок, частицы которого имеют меньшую твердость по сравнению с материалом второго слоя. его уплотняют, на поверхность уплотненного первого слоя наносят промежуточный слой порошка с осколочной формой частиц одного состава с материалом второго слоя голщиной 1,0—

1,5 мм, засыпают порошок второго слоя, затем проводят совместное уплотнение слоев.

6 ил., 1 табл.

На фиг. 1 представлена засыпка в матрицу нижнего слоя; на фиг. 2 — предварительное уплотнение его; на фиг. 3 — засыпка промежуточного слоя; на фиг. 4 — засыпка второго слоя порошка; на фиг. 5 прессование биметаллического брикета; на фиг. 6 — удаление его из матрицы.

Способ осуществляют следующим образом.

В матрицу 1 засыпают нижний слой порошка 2, частицы которого имеют меньшую твердость по сравнению с материалом второго слоя 3, затем Верх«ни пуа«сон 4 вводят в матрицу 1 на глубину

6=1 — 1,5 мм, соответствующую толщине про межуточного слоя 5, и нижним пуансоном

6 осуществляют предварительное его уплотнение, после чего пуансон 4 отводят в край«ее верхнее положение и на поверхность первого слоя насыпают промежуточный слой порошка 5, одинакового по химическому

1524967 составу с материалом порошка второго слоя

3, но имеющего форму частиц с острыми гранями. Затем дозатор 7 перемещают до совмещения его оси с осью матрицы 1 и загружают в н го порошок второго слоя, после чего пуансонами 4 и 6 осуществляют двухстороннее прессование биметаллического брикета в полости матрицы.

После окончания процесса прессования осуществляют выталкивание из матрицы готового брикета, после чего процесс прессования может быть возобновлен.

Засыпка первым порошка в матрицу, частицы которого имеют меньшую твердость по сравнению с материалом второго слоя, и загрузка перед засыпкой второго слоя 15 на поверхность первого слоя промежуточного слоя порошка одинакового химического состава с материалом второго слоя, имеющего форму частиц с острыми гранями, приводит в процессе прессования брикета к внедрению острых граней более твердых 20 частиц порошка промежуточного слоя между частицами порошка первого уплотненного слоя с меньшей твердостью и частицами порошка второго насыпаемого слоя, что вызывает появление интенсивных сдвиговых деформаций между частицами порошков, приводящих к интенсивному разрушению окисных пленок на поверхности взаимодействующих частиц, а это, в свою очередь, ведет к увеличению количества металлических контактов между частицами порошка 30 граничных слоеB и, следовательно, улучшает Нх схватывание независимо от формы частиц порошка обеих слоев, увеличивая прочность их соединения.

При толщине промежуточного слоя, меньшей 1 мм, технически сложно получить 35 равномерную засыпку этого слоя при размерах частиц, равных 0 5 мм, что ведет к уменьшению прочности соединения, а насыпка промежуточного слоя толщиной более

1,5 мм нецелесообразна, так как не оказывает влияния на увеличение прочности соединения.

Пример. Способ опробован при прессовании биметаллических изделий из порошка железа марки P-20 ВСТУ 12-10210-62 и порошка меди марки ПМ2 ГОСТ 496049, а также порошка железа марки P-20 и порошка никеля марки ПНК-1 ГОСТ 9722-61.

Полученные брикеты спекают при 1000 С в течение 30 мин.

Сравнительные результаты проведенных испытаний приведены в таблице.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет улучшить механические свойства спрессованного биметаллического брикета за счет повышения прочности сцепления отдельных слоев, что приводит к повышению качества готовых изделий, а, следовательно, и увеличению срока их службы примерно в 1,5 раза.

Формула изобретения

Способ прессования биметаллических изделий из порошков, включающий засыпку слоя порошка в матрицу, его уплотнение, засыпку второго слоя порошка, совместное уплотнение слоев, удаление изделия из матрицы, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности изделий, первым в матрицу засыпают порошок, частицы которого имеют меньшую твердость по сравнению с материалом второго слоя, а перед засыпкой второго слоя на поверхность уплотненного первого слоя наносят промежуточный слой порошка с осколочной формой частиц одного и того же состава с материалом второго слоя толщиной 1,0 — 1,5 мм.

1524967

Форма частиц Толщина промежуточноСпособ

Извест- 1 ный 2

1 3

2 1

0,6

1 1 IIM-2 Дендритная

2 2 P-20 Сферическая

3 промеж. ПЖ-4 Осколочная

1 — 1,5

1 1 IIM — 2 Дендритная

2 2 P-20 Сферическая

3 промеж. ПЖ-4 Осколочная

2,0

1 1 IIM — 2 Дендритная

2 2 P-20 Сферическая

3 промеж. ПЖ-4 Осколочная

0,6

1 1 ПНК-1 Сферическая

2 2 P-20 Сферическая

3 промеж. ПЖ-4 Осколочная

1 — 1,5

1 1 ПНК-1 Сферическая

2 2 P-20 Сферическая

3 промеж. ПЖ-4 Осколочная

2,0

1 1 ПНК-1 Сферическая

2 2 P-20 Сферическая

3 промеж. ПЖ-4 Осколочная

П р и м е ч а н и е. б,- — прочность на сдвиг слоев друг относительно б„ > — прочность на изгиб. друга, Предлагаемый

Номер образца

Засып. арка слой порошка порошка

III"i-2

P-20

ПНК-1

P-20

Дендритная

Сферическая

Сферическая

Сферическая го слоя мм бг;>

МПа

34,2

34,9

34,4

48,3

47,8

48,4

42,6

42,4

42,8

48,4

48,6

48,3

48,9

48,7

49, 1

61,3

61,4

61,8

70,2

70,4

70,6

70 5

70,8

70,9

6è>, МПа

45,4

45,2

45,4

70,8

70,4

70,3

48,6

48,9

48,3

53,5

53,4

53,6

53,7

53,9

53,8

82,2

82,4

82,6

90,8

90,9

91,1

90,9

90,5

90,7

1524967

1 2

Щпе 2 (оставитель Н. Левашева

Редактор И. Сеглнник Текред И. Верее Корректор М. Васильева

Заказ 7! 73, 8 Тираж 711 Поди и си ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 415

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!