Способ получения биметаллических антифрикционных изделий

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения биметаллических антифрикционных изделий. Цель - повышение антифрикционных свойств изделия. В полость втулки помещают металлический порошок и осуществляют ее осевое вращение с одновременным индукционным нагревом в течение времени, обеспечивающего припекание порошка, затем заготовку охлаждают, помещают в ее полость суспензию твердой смазки, вращают заготовку в течение 15-40 с, после чего в ее полость устанавливают оправку и осуществляют обжим заготовки на оправку. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)5 В 22 F 7 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4478075/27-02 (22) 31.08.88 (46) 15.! 1.90. Бюл. № 42 (71) Конструкторское бюро специальных магнитов (72) В. О. Соколов, А. А. Кот, А. П. Кушнерук и И. М. Миляев (53) 627.762.5 (088.8) (56) Дорожкин Н. Н. Упрочнение и восстановление деталей машин металлическими порошками. Минск: Наука и техника, 1975, с. 17.

Изобретение относится к порошковой металлургии и мо;кет быть использовано для изготовления биметаллических антифрикционных изделий, содержащих в рабочем слое твердую смазку.

Цель изобретения — повышение антифрикционных свойств изделия.

Способ реализуют следующим образом.

В полость металлической втулки помещают металлический порошок. Торцовые поверхности втулки закрывают крышками, после чего втулку устанавливают в рабочей зоне индуктора генератора ТВЧ. Далее осуществляют осевоеърашение втулки при одновременном ее индукционном нагреве. Скорость вращения и время нагрева в каждом конкретном случае обусловлены материалом порошка, размерами втулки, мощностью генератора и другими факторами и обеспечивают припекание порошка к внутренней поверхности втулки.

Особенностью центробежного припекания является изменяющийся характер порораспределения по толщине припеченного

„„SU„, 1606261 А 1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧEНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ АНТИФРИКЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения биметаллических антифрикционных изделий. Цель изобретения — повышение антифрикционных свойств изделия. В полость втулки помешают металлический порошок и осуществляют ее осевое вращение с одновременным индукционным нагревом в течение времени, обеспечивающего припекание порошка, затем заготовку охлаждают, помещают в ее полость суспензию твердой смазки, вращают заготовку в течение 15 — 40 с, после чего в ее полость устанавливают оправку и осуществляют обжим заготовки на оправку.

2 табл. слоя. При этом пористость слоя монотонно снижается по направлению к границе его c компактной втулкой. Это обстоятельство создает благоприятные предпосылки для соответствующего неравномерного насыщения припеченного слоя твердой смазкой. Такое насыщение обеспечивается центробежным методом в результате вращения заготовки, в полости которой помещена суспензия твердой смазки. При этом установлено, что продолжительность центробежного насьпцения должна быть более 15 с. В противном случае не обеспечивается заполнение смазкой всех без исключения сообщающихся пор внутреннего слоя заготовки. С другой стороны, продолжительность вращения до 40 с дает возможность заполнить практически все поры реально применяемых изделий, и увеличение продолжительности вращения при центробежном насыщении более 40 с нецелесообразно.

В результате обжима биметаллической заготовки на оправку происходит уплотнение внутреннего порошкового слоя, при

1606261 этом градиент порораспределения твердой смазки сохраняется. Радиальное уплотнение порошка приводит к зажатию частиц твердой смазки, что обеспечивает их полное удержание в порошковом каркасе, исключив выкрашивание при последующей эксплуатации.

Повышенное содержание частиц твердой смазки в поверхностной зоне внутреннего порошкового слоя изделия обеспечивает снижение периода его приработки, что в конечном счете способствует повышению долговечности узла трения. Введение твердой смазки после операции припекания не ухудшает прочностные свойства слоя.

Пример 1. Изготавливают антифрикционную биметаллическую втулку с толщиной внутреннего порошкового слоя 2 мм., Шихту, состоящую из порошков железа ПЖ2М2 (94 мас.Я), меди (2 мас.Я) и графита (2 мас.Я), помещают в полость стальной заготовки, выполненной в виде втулки, с размерами, мм: наружный диаметр 40; толщина стенки 4; длина 65. Заготовку закрывают торцовымя крышками и приводят во вращение вокруг своей оси с частотой 900 с

Одновременно заготовку нагревают индукционным способом до 1200 С с использованием установки ЛПЗ-63М, причем через полость заготовки пропускают аргон для предотвращения окисления железного порошка.

Продолжительность описанной операции

2,2 — 2,3 мин, после чего нагрев и вращение прекращают. После охлаждения заготовки ее частично заполняют водной суспензией дисульфида молибдена. Заготовку вновь приводят во вращение, а через 20 с останавливают. Далее заготовку нагревают до 120—

130 С и выдерживают при этой температуре

10 — 12 мин с целью удаления влаги. В полости заготовки устанавливают стальную цилиндрическую оправку диаметром 28 мм, после чего осуществляют обжим на нее заготовки магнитно-импульсным методом на установке МИУ-30/1.

В таблице 1 приведены физико-механические свойства внутреннего слоя изделий, полученных по предлагаемому и известному способам.

Пример 2. Осуществляют аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в качестве шихты используют порошок бронзы

Бр ОФ 10 — 1, а в качестве твердой смаз10 ки — суспензию фторопласта. Температуру центробежного припекания поддерживают на уровне 920 — 930 С.

В табл. 2 представлены сравнительные физико-механические свойства изделий.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет повысить антифрикционные свойства изделий вследствие предотвращения распада недостаточно термостойких твердых смазок; снизить период приработки изделий, что способствует повыше20 нию долговечности узла трения, а также повысить прочностные свойства изделий вследствие обжатия заготовки и уплотнения внутреннего порошкового слоя.

Формула изобретения

Способ получения биметаллических антифрикционных изделий, включающий помещение в полость втулки порошка, вращение втулки вокруг своей оси с одновременным ч«0 нагревом до температуры спекания, выдержку и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения антифрикционных свойств, после охлаждения в полость заготовки помещают суспензию твердой смазки, проводят дополнительное вращение заготовки в течение 15 — 40 с, после чего в ее полости устанавливают оправку, диаметр которой соответствует номинальному внутреннему диаметру изделия, и осуществляют обжим заготовки на оправку.

1606261

Та блица 1

Удельный

Прочность

Способ износ мкм/км сцепления трения

192 930 182

186 880 175

Таблица 2

Удельный износ

Коэффициент

Способ трения

22

0,02

34 82

30 74

47

0,09

Составитель И. Пойменова

Редактор М. Петрова ТехредА. Кравчук Корректор М. Шароши

Заказ 3515 Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР !

13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О!

Предлагаемый

Известный

Предлагаемый

Известный

Твердость, НВ

Твердость

НВ

Прочность, ИПа

Прочность сцепления, МПа с основой, ИПа

Коэффициент

0,03 5,2

0,09 8,3

Период приработки, ч

Период приработки