Способ изготовления дисперсно-упрочненных изделий электроэрозионного назначения на основе меди

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для изготовления дисперсно-упрочненных изделий электроэрозионного назначения на основе меди. На частицы медного порошка наносят слой Al₂O₃ в процессе разложения алюминатного раствора при концентрации 1-2 мас.% стружки алюминиевого сплава Д16 в растворе и проводят его обработку в высокоэнергетической мельнице в течение 3,5-4,5 ч при отношении массы шаров к массе порошка 10:1 с получением активированного порошка меди. Из шихты, полученной путем введения порошка меди в количестве 0-25 мас.% в обработанный в высокоэнергетической мельнице активированный порошок меди с нанесенным на его частицы слоем Al₂O₃, формуют пористую заготовку, которую нагревают с последующей горячей штамповкой. Обеспечивается повышение твердости изделий.

 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способу изготовления электродов точечной сварки. Для изготовления дисперсно-упрочненных изделий электроэрозионного назначения на основе меди используется способ динамического горячего прессования дисперсно-упрочненного материала на основе меди с добавкой 2 мас.% Al₂O₃ /Дорофеев Ю.Г. Динамическое горячее прессование в металлокерамике. М.: Металлургия, 1972, С.167-168/. Способ включает приготовление шихты (смешивание компонентов), формование заготовки, ее спекание и последующее горячее уплотнение. Данный метод обеспечивает получение материала с высокими значениями электропроводности, жаропрочности и электроэрозионной стойкости. Недостатком способа является невысокая твердость горячепрессованного дисперсно-упрочненного материала на основе меди с добавкой Al₂O₃.

Наиболее близким техническим решением является способ изготовления дисперсно-упрочненных изделий электроэрозионного назначения на основе меди /RU 2058219 С1, МПК6 B22F 1/00/. Способ изготовления дисперсно-упрочненных изделий электроэрозионного назначения на основе меди /Ю.Г.Дорофеев, С.Н.Сергеенко, С.В.Гриценко. Опубл. 1996.04.20/. Способ включает предварительную обработку в аттриторе порошка меди в течение 0,2-2,0 ч при отношении массы шаров к массе порошка 6-150, приготовление шихты на основе порошков меди и Al₂O₃ с введением 9-90 мас. обработанного в аттриторе активированного порошка, формование пористой заготовки, ее нагрев и последующую горячую штамповку.

Недостатком способа является невысокая твердость (не более HRB 70) дисперсно-упрочненных изделий электроэрозионного назначения на основе меди.

Задачей изобретения является повышение твердости дисперсно-упрочненного материала за счет формирования композиционных частиц Cu-Al₂O₃.

Цель достигается путем нанесения слоя Al₂O₃ на частицы медного порошка в процессе разложения алюминатного раствора при концентрации 1-2 мас.% стружки алюминиевого сплава Д16 в растворе; последующей обработки в высокоэнергетической мельнице порошка меди с нанесенным на его частицы слоем Al₂O₃ в течение 3,5-4,5 ч при соотношении массы шаров к массе порошка 10:1; приготовления шихты на основе обработанного в высокоэнергетической мельнице активированного порошка меди с нанесенным на его частицы слоем Al₂O₃ и порошка меди в количестве 0-25 мас.%; формования пористой заготовки, ее нагрева и последующей горячей штамповки.

Пример 1.

Изготовление дисперсно-упрочненных изделий электроэрозионного назначения на основе меди включает: нанесение слоя Al₂O₃ на частицы медного порошка ПМС-1 в процессе разложения алюминатного раствора при концентрации 1 мас.% стружки алюминиевого сплава Д16 в растворе; последующую обработку в высокоэнергетической шаровой планетарной мельнице САНД-1 порошка меди с нанесенным на его частицы слоем Al₂O₃ в течение 3,5 ч при отношении массы шаров к массе порошка 10:1; приготовление шихты на основе обработанного в высокоэнергетической мельнице активированного порошка меди с нанесенным на его частицы слоем Al₂O₃ и порошка меди ПМС-1 в количестве 0 мас.%; холодное прессование давлением 400 МПа пористой заготовки на основе обработанного в высокоэнергетической мельнице порошка меди с нанесенным на его частицы слоем Al₂O₃; ее нагрев при температуре 1000°С в среде диссоциированного аммиака в течение 0,1 ч и последующую горячую штамповку с удельной работой уплотнения 200 МДж/м³. Материал имеет твердость HRB 74.

Пример 2.

Изготовление дисперсно-упрочненных изделий электроэрозионного назначения на основе меди включает: нанесение слоя Al₂O₃ на частицы медного порошка ПМС-1 в процессе разложения алюминатного раствора при концентрации 2 мас.% стружки алюминиевого сплава Д16 в растворе; последующую обработку в высокоэнергетической мельнице порошка меди с нанесенным на его частицы слоем Al₂O₃ в течение 4,5 ч при отношении массы шаров к массе порошка 10:1; приготовление шихты на основе обработанного в высокоэнергетической мельнице активированного порошка меди с нанесенным на его частицы слоем Al₂O₃ и порошка меди ПМС-1 в количестве 25 мас.%; формование пористой заготовки путем холодного прессования давлением 400 МПа; ее нагрев при температуре 1000°С в среде диссоциированного аммиака в течение 0,1 ч и последующую горячую штамповку с удельной работой уплотнения 200 МДж/м³. Материал имеет твердость HRB 83.

Способ изготовления дисперсно-упрочненных изделий электроэрозионного назначения на основе меди, включающий предварительную обработку порошка меди в высокоэнергетической мельнице при соотношении массы шаров и массы порошка 10:1, приготовление шихты на основе порошков меди и Al₂O₃ путем введения порошка меди в обработанный в высокоэнергетической мельнице активированный порошок, формование пористой заготовки, ее нагрев и последующую горячую штамповку, отличающийся тем, что перед предварительной обработкой порошка меди в высокоэнергетической мельнице проводят нанесение слоя Al₂O₃ на частицы медного порошка в процессе разложения алюминатного раствора при концентрации 1-2 мас.% стружки алюминиевого сплава Д16 в растворе, обработку в высокоэнергетической мельнице порошка меди с нанесенным на его частицы слоем Al₂O₃ проводят в течение 3,5-4,5 ч, а приготовление шихты проводят путем введения порошка меди в количестве 0-25 мас.% в обработанный в высокоэнергетической мельнице активированный порошок меди с нанесенным на его частицы слоем Al₂O₃.