Способ получения изделий из порошка быстрорежущей стали

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления изделий из газораспыленных порошков быстрорежущей стали. Целью изобретения является повышение качества изделий. Согласно способу изготовления изделий из порошка на основе быстрорежущей стали, включающему приготовление шихты, формование заготовок, их спекание и последующую горячую обработку давлением , в шихту вводят 0,5-2,5% комплексной присадки, содержащей 50-90% одного из интерметаллидов ряда NlaAl; NIsNb, NtoMo или их смеси и 10-50% бора. 1 табл.

СОЮЗ CO88TÑÐËÕ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) а (I ) ) (sz)s С 22 С 33/02, В 22 F 1/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

IlPVI ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4753571/02 (22) 24.10.89 (46) 15.09.91. Бюл, М 34 (71) Институт проблем материаловедения

АН УССР (72) Л,А. Позняк, В.П. Солнцев, Г.А. Баглюк, Г.Е. Мажарова, С,Н. Капля и Т.А. Солнцева (53) 621,762.3.621.762.5{088.8) (56) Порошковая металлургия, l988; ¹ 5, с. 88 — 91.

Заявка Японии N 54 — 21805, кл. 10 А 61, 1979. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ

ПОРОШКА БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления изделйй из преимущественно газораспыленных порошков быстрорежущей стали.

Цель изобретения — повышение качества изделий.

Согласно способу получения иэделий из порошка на основе быстрорежущей стали, включающему приготовление шихты, формование заготовок, их спекание и последующую горячую обработку давлением, в шихту вводят 0,5-2,5% комплексной присадки, содержащей 50 — 90% одного из интерметаллидов ряда Й!зА!, М!зйЬ, МЗМо или их смеси и !0 — 50% бора.

Вследствие введения в исходную порошковую шихту комплексной присадки в процессе спекания при 1150-1200 С происходит ее расплавление и появление активирующей спекание жидкой фазы, способствующей уплотнению заготовок. !

los этом активная жидкая фаза очищает

{57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления изделий из гаэораспыленных порошков быстрорежущей стали. Целью иэобрегения является повышение качества изделий. Согласно способу изготовления иэделий из порошка на основе быстрорежушей стали, включающему приготовление шихты, формование заготовок, их спекание и последующую горячую обработку давлением, в шихту вводят 0,5 — 2,5% комплексной присадки, содержащей 50-90% одного иэ интерметаллидов ряда Nl3Al; NI3Nb, Ni3M0 илII их смеси и 10 — 50% бора. 1 табл, частицы порошка от поверхностных оксидов за счет образования летучих оксидов бора. Наличие интерметаллидов в присадке препятствует (s отличие от известных способов активирования) образованию крупных дендритных включений карбидов в процессе спекания эа счет перераспределения уг- (Ь лерода между твердой и жидкой фазами. В результате такого взаимодействия вокруг . исходных частиц быстрорежущей стали формируется цементирующая фаза с высокой микротвердостью и межфазной прочностью, т.е. в значительной степени происходит упрочнение границ.

Наличие незначительного количества жидкой фазы вызывает уплотнение заготовок до относительной плотности 90-95%, т.е. до получения закрытой пористости, что резко снижает опасность окисления заготовок при нагреве под обработку давлением.

Пример 1. Способ осуществляют согласно известному.

1677081

Пример ы 2-13. Для изготовления заготовок концевых фраз диаметром 10 мм используют газораспыленный порошок стали марки Р6М5К5. Для улучшения прессуемости в исходный порошок добавляют

4 мас.% парафина. Шихту смешивают с присадками различных составов и различными концентрациями (см. таблицу).

Прессование цилиндрических заготовок Ф 28 мм осуществляют в жесткой матрице на гидропрессе, Давление прессования

450 — 500 МПа, Относительная плотность заготовок после прессования 72 — 74%.

Спекание заготовок осуществляют в два этапа: в водороде (1000 С) и в вакууме (1190 С). Относительная плотность заготовок после спекания в зависимости от содержания и количества присадки 80-95%.

Спеченные заготовки нагревают в индукторе до 1130 — 1150 C и осуществляют экструзию на кривошипном прессе модели

КВ 2132. Вытяжка при экструзии it =7. В качестве промежуточной среды при экструзии применяют пластинчатый графит (в виде графитовых шайб).

Из полученных заготовок механической обработкой получают образцы для испытания на изгиб по ГОСТ 18228 — 72, проводят их термообработку и испытания. Исследуют также содержание кислорода в экструдирован н ых образцах.

Наравне с образцами с присадками исследуют и образцы, полученные по известному способу (пример 1). Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 14. Для изготовления заготовок плашек М8 используют газораспыленный порошок быстрорежущей стали

Р6М545С размером.частиц до 400 мкм. В исходный порошок добавляют 0,75% присадки, состоящей из 70 ЮзйЬ и 30% В с размером частиц до 50 мкм. Для улучшения прессуемости в шихту добавляют 4 мас.% парафина (в виде расплава), шихту перемешивают и протирают через сито с размером ячейки 1 мм.

Прессование заготовок осуществляют в жесткой. матрице под давлением 500 МПа.

Относительная плотность заготовок после прессования 70 .

5 Спекание заготовок осуществляют в два этапа: в водороде при 90-1000 С для удаления связующего, затем в вакууме при

1190 С. Продолжительность спекания в вакууме 1 ч.

10 После спекания относительная плотность заготовок достигает 90-92, Спеченные заготовки нагревают в индукторе до

1150 С и осуществляют горячую штамповку в закрытом штампе на кривошипном прессе

15 модели КВ 2132.

Полученные штампованные заготовки подвергают последующей механической обработке и термообработке. Стойкостные испытания изготовленных плашек проводят

20 при нарезании резьбы на шпильках из стали

А40Г последующим режимам: V=3,6м/мин;

h=144 об/мин; s=1,25 мм/об, СОЖ-МР7.

Средний период стойкости испытанных заготовок составляет 166 мин при средней

25 длине нарезки 25000 мм. Параллельно с заготовками, полученными по предлагаемой технологии, испытывают заготовки, изготовленные по известному способу (пример 1).

30 Результаты испытаний показывают, что средний период стойкости плашек, изготовленных по известной технологии, не превышает 100 мин.

Формула изобретения

35 Способ получения изделий из порошка быстрорежущей стали, включающий приготовление шихты, формование заготовок, спекание и последующую горячую обработку давлением, отличающийся тем, что, 40 с целью повышения качества изделий, в шихту вводят 0,5-2,5 мас. комплексной присадки, содержащей компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Интерметаллид„выбран45 ный из группы МзА!, М!зА1, М!зМЬ, й!зМо или их смесь 50-90

Бор 10 — 50

1677081

П р н н е ч ° í II е. р- относнтельнзл плотность заготовок после спекзнньт Оз N ук„- содерзанне кнслородл N прочность не нзтнб сортеетстзенно после зкстртзнн н терккообреботкм.

Составитель С.Багрова

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор А.Огар

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

Заказ 3084 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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