Порошковый антифрикционный материал на основе железа

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковому материалу на основе железа, используемому в машиностроении при изготовлении деталей, работающих в условиях трения скольжения без подачи смазки в паре со сталями карбидного класса. Цель - повышение антифрикционных свойств при сухом трении. Предложенный порошковый материал на основе железа имеет следующий состав, мас.% : углерод 0,7 - 1,3, кремний 0,3 - 1,3, марганец 0,35 - 0,95, хром 0,25 - 0,85, никель 0,20 - 0,90, молибден 0,08 - 0,20, медь 0,80 - 2,0, фосфор 0,025 - 0,055, железо - остальное при условии, что отношение суммы содержания углерода и меди к произведению содержания молибдена на сумму содержания хрома, кремния и марганца составляет 5,3 - 20,8. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

l51)5 С 22 С 33/02, 38/44

ГОСУДДРСТВЕЮМЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

")393!

Д ( (I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ос

0,7 — 1,3

0,3-1,3

0,35-0,95

0,25 — 0,35

0,20-0,90

0,08 — 0,20

0,8-2,0

0,025-0,055

Остальное (21) 4728194/02 (22) 07.08.89 (46) 23.08.91. Бюл. М 31 (72) И.Б,Гилевич и В.К.Макаров (53) 621.762.5; 6,69,018.24 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1390252, кл, С 22 С 32/00, 1986.

Патент США М 4702771, кл. С 22 С 29/02, 1987. (54) ПОРОШКОВЫЙ АНТИФРИКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частнссти к порошковому материалу на основе железа, используемому в машиностроении при изготовлении деИзобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковым антифрикционным материалам на основе железа, используемым в машиностроении при использовании деталей, работающих в условиях трения скольжения без подачи смазки в паре со сталями карбидного класса.

Целью изобретения является повышение антифрикционных свойств при сухом трении.

Предложенный антифрикционный порошковый материал на основе железа имеет следующий состав, мас,7,:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Молибден

Медь

Фосфор

Железо

«.. Ж 1671724 А1 талей, работающих в условиях трения скольжения без подачи смазки в паре со сталями карбидного класса. Цель — повышение антифрикционных свойств при сухом трении.

Предложенный порошковый материал на основе железа имеет следующий состав, мас.g: углерод 0,7 — 1,3, кремний 0,3-1,3, марганец 0,35 — 0,95, хром 0,25-0.85, никель

0,20 — 0,90 молибден 0,08 — 0,20, медь 0,80—

2.0, фосфор 0,025-0,055. железо — остальное при условии. что отношение суммы содержания углерода и меди к произведению содержания молибдена на сумму содержания хрома, кремния и марганца составляет 5.3 — 20.8. 2 табл. при отношении суммы содержания углерода и меди к произведению содержания молибдена на сумму содержания хрома, кремния и марганца, равном 5.3-20,8.

Смесь готовят из легированного порошка. получаемого из стальной стружки марки

20ХГСНМ (химический состав стали марки

20ХГСНМ, мас. $: С 0,18 — 0.24; Sl 1,2 — 1.5; Мп

0.9 — 1,2; Сг 0,6 — 0,9; Nl 0,9 — 1,2; Мо 0,1 05, железного порошка ПЖ4, медного порошка

ПМ и карандашного графита ГК-2). Химический состав опытных смесей с различным содержанием вводимых компонентов приведен в табл. 1.

Составы порошкового материала 1,2 и

3 — предлагаемый порошковый материал нэ основе железа. В них отношение суммы содержания углерода и меди к произведению содержания молибдена на сумму содержания хрома, кремния и марганца составляет

5,3-20,8, что соответствует наиболее высо1671724

Таблица 1

Состав1

Содераание компонентов, мас.3

Si Ип Сг Ni Mo Cu P Fe

Соотнощение с +сц

Мо(сг+8г+Мп) мас.Х

1 О, 7 0,30 О, 35 О, 25 0,20 О, 08 О, 80 О, 025 Осталь20,8 ное

То ае

2 10 08 065 055 055 0,14

3 1,3 1,3 0,95 0,85 0,90 0,20

4 27 - 055 28 - 052

1,50

2,0

5,5

О, 040

0,055

0,80

9,2

5,3

4,7 ким аксплуатационным свойствам антифрикционного порошкового материала, Химический состав 4 известного порошкового материала имеет отношение суммы содержания углерода и меди к произведению содержания молибдена на сумму содержания хрома, кремния и марганца, равное 4,7.

Прессовки антифрикционных колец диаметрами 110 м 60 мм и высотой 16 мм (где

Ь вЂ” высота прессовки. мм) получают на гидравлическом прессе-автомате усилием

250 т.с. с пористостью 12-177ь. Затем их спекают в сфере диссоциированного аммиака при 1100-1120 С в течение 1,0-1,5 ч, Перед горячим прессованием прессовки нагревают до 1140-1170 С в среде диссоциированного аммиака и прессуют при удельном давлении 25-40 кГс/мм, получая плотность деталей не менее 98,5 .

Затем порошковые заготовки закаливают в масло или в воду с температуры

820-840 С и отпускают на воздухе с температуры 240-280 С на твердость H В270-310.

Антифрикционные свойства порошковых материалов определяют на воздухе и ри удельном давлении 45 кГс/см . скорости скольжения 2 м/с, беэ смазки при температуре до 300оС в паре с контртелом иэ стали

40Х2МА-Ш с твердостью Н В-321, В табл. 2 приведены механические и антифрикционные свойства исследованных антифрикционных материалов на основе железа, Как следует иэ табл. 2, коэффициент трения и величина износа предлагаемого по5 рошкового материала в среднем в два раза ниже, чем у известного материала.

Предлагаемый порошковый материал может быть использован взамен стали

ШХ15 для изготовления деталей машин, ра10 ботающих в условиях трения скольжения беэ подачи смазки в паре со сталями карбидного класса.

Формула изобретения

Порошковый антифрикционный мате15 риал на основе железа, содержащий углерод, марганец, хром, молибден, медь, фосфор ижелеэо.отличающийся тем, что, с целью повышения антифрикционных свойств при сухом трении, он дополнитель20 но содержит кремний и никель при следующем соотношении компонентов, мас. (,:Углерод 0,7-1,3

Кремний 0,3-1,3

Марганец 0,35 — 0,95

25 Хром 0,25 — 0,85

Никель 0,20 — 0,90

Молибден 0,08-0,20

Медь 0,80-2,0

Фосфор 0,025 — 0,055

30 Железо Остальное при отношении суммы содержания углерода и меди к произведению содержания молибдена на сумму содержания хрома. кремния и марганца, равном 5,3-20,8, 35

1671724

Таблица 2

Составитель А. Лебедев

Техред М,Моргентал Корректор М. Кучерявая

Редактор Т, Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2805 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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