Способ получения изделий из порошков
Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для изготовления изделий из порошков преимущественно на железной или медной основе . Цель - повышение плотности при обеспечении равномерности распределения пористости. Для этого смешивают шихту из металлических порошков с добавкой 0,5 мас.% стеарата цинка, прессуют брикеты в первой пресс-форме давлением 450- 550 МПа, выпрессовывают брикет и помещают его во вторую пресс-форму с зазором , подвергают пластической деформации давлением 950-1050 МПа, проводят спекание и окончательную термообработку . Зазор между прессовкой и стенками матрицы определяют из соотношения 6 D{1-exp -(0,03-0,04) } ,где D - наружный размер прессовки. 1 табл. w fe
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК ° (si>s В 22 F 3/14
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4465205/02 (22) 06.06.88 (46) 23.03.91. Бюл. hh 11 (71) Белорусское республиканское научнопроизводственное объединение порошковой металлургии (72) Е,С. Севастьянов, П.Н. Киреев, В.И. Мехед. И.А. Белько, Е.В. Звонарев, Е.Д. Авербух, А.Б. Бадевич, Г.С, Сыроежко и Н,В. Широков (53) 621.762.4(088.8) (56) Патент Японии М 61 — 10521, кл. В 22 FЗ/02,,опублик, 1978.
Авторское свидетельство СССР
1163985, кл. В 22 F 3/02, 1983. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ
ПОРОШКОВ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано
Изобретение относится к порошковой металлургии, может быть использовано для изготовления иэделий из порошков преимущественно на железной или медной основе и особенно эффективно при изготовлении иэделий с развитой боковой поверхностью.
Целью изобретения является повышение плотности при обеспечении иэделий с равномерным распределением пористости, Пример. Смешивают шихту из порошков железа ПЖ2М. нержавеющей стали
ПХ13М2, карандашного графита и 0,5 мас. Оь стеарата цинка, давлением 500 МПа прессуют заготовки детали колесо зубчатое с модулем 1,25, наружным диаметром 19,8 мм и внутренним диаметром 10,3 мм в первой пресс-форме, заготовку шестерни после выпрессовки помещают во вторую пресс-форму, где прессуют давлением 1000 МПа, затем спекают в атмосфере аммиака при температуре 1250 С в течение 3 ч, проводят о,5U 1636124 Al для изготовления иэделий иэ порошков преимущественно на железной или медной основе. Цель — повышение плотности при обеспечении равномерности распределения пористости, Для этого смешивают шихту из металлических порошков с добавкой
0,5 мас. стеарата цинка, прессуют брикеты в первой пресс-форме давлением 450550 МПа, выпрессовывают брикет и помещают его во вторую пресс-форму с зазором, подвергают пластической деформации давлением 950 — 1050 МПа, проводят спекание и окончательную термообработку. Зазор между прессовкой и стенками матрицы определяют из соотношения д = D(1 — exp(-(0,03-0.04) )),где D — наружный размер прессовки. 1 табл. цементацию, закалку и отпуск по стандартному режиму.
В таблице 1 приведены данные о технологических режимах предлагаемого способа и прототипа.
Эти данные показывают, что высокие значения конечной плотности (97,7 — 98,3) при равномерном ее распределении получаются при величине зазора 0,6...0,8 мм и давлениях прессования Р1= 450...550 МПа и
Р2= 950...1050 МПа (примеры 1, 2, 3, 6, 7, 10 и 11).
При изменении величины зазора между брикетом и стенками второй пресс-формы больше 0,6 мм (пример 4) или меньше 0,8 (пример 5) пролучаются низкие значения плотности как сердцевины шестерен, так и поверностных слоев.
Уменьшение величины давления прессования во второй пресс-форме ниже 950 МПа (пример.12) приводит к уменьшению плотности заготовок и к росту
1636124
Плотность брикета, ф, Технологические параметры проесса
Марка стали
Способ изготовления
Пример
Зазор д, мм
Сердцевина
Поверхность слоя
Давление прессования, МПа
2-го
1-го
98,2
98,0
98,3
92.4
91.7
98,0
98,1
94,3
96,9
98,0
98,2
96,3
98,3
90,3
97,8
97,7
97,8
90.2
89,9
97,0
97,8
91,7
97,6
97,8
97.8
97,8
97,7
85,9
250
850
0,6
0.8
0,7
0,5
0,9
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
12ХНЭ
Предлагаемый
2
4
6
8
11
12
13
12ХНЗ
Известный неравномерности распределения остаточной пористости. увеличение давления прессования во второй пресс-форме выше 1050 МПа (пример 13) не оказывает влияния ни на плотность иэделий, ни на характер распределения остаточной пористости.
Таким образом, оптимальным технологическим режимом, позволяющим получать плотность изделий 98,3 с равномерным распределением остаточной пористости, относительные энергоэатраты 0,62, является режим, приведенный в примере 3, величина зазора 0,7 мм, давление прессования во второй пресс-форме 1000 МПа.
По сравнению с прототипом, у которого плотность сердцевины составляет 90,4, поверхностного слоя 89,5, порошковые детали, полученные по предлагаемому способу, имеют относительную плотность на
87 больше и характеризуются более равномерным распределением пористости.
Зазор между прессовкой и стенками второй пресс-формы необходимо выбирать таким, чтобы при степени деформации
4,5...5,0 прессовка своей боковой поверхностью коснулась стенок пресс-формы. 3азор между прессовкой и стенкой во второй пресс-форме необходимо рассчитывать по уравнению д - 0 (1- ехр(-(0,03-0,04) )}, (1) где D — наружный размер прессовки.
Если зазор между брикетом и стенками второй пресс-формы выбирается больше значения, вычисленного по уравнению (1). то вследствие разрушения брикета в процесе его свободной осадки и разуплотнения конечная плотность иэделий уменьшается, увеличивается при этом неоднородность распределения остаточной пористости.
Если зазор между боковой поверхностью брикета и стенками пресс-формы вы5 бирается меньше значения, вычисленного по уравнению (1), то касание брикета со стенками пресс-формы имеет место при степени деформации брикета меньше яр.
Вследствие этого расклинивание частиц
10 происходит не в полной степени из-за недостаточного их вращения при пластической деформации по плоскостям максимальных напряжений, что в конечном итоге приводит к достижению пониженных значений плот15 ности и сохранению неравномерности распределения остаточной пористости, которая концентрируется в основном в поверхностных слоях.
20 Формула изобретения
Способ получения иэделий из порошков преимущественно на железной или медной основе, включающий двухстадийное прессование порошка с промежуточным извле25 чением прессовки иэ одной матрицы и помещение ее в другую с зазором и последующееспекание,отличающийся тем, что, с целью повышения плотности при обеспечении равномерного распределения
30 пористости, первую стадию прессования ведут при давлении 450-550 МПа, прессование на второй стадии осуществляют при давлении 950-1050 МПа, а зазор д между прессовкой и стенкой матрицы на второй
35 стадии прессования устанавливают иэ соотношения д = D (1- ехр(-(0,03-0,04) )), где 0 —. наружный диаметр прессовки,
