Способ изготовления порошкового материала на основе меди

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления порошковых оловянистых бронз при утилизации пылевидных отходов шихт на основе меди. В высокоэнергетической мельнице активируют пылевидные отходы шихты на основе меди с помощью размольных шаров, покрытых ферромарганцем в количестве 10 мас.%. Соотношение масс шаров, покрытых ферромарганцем, и пылевидных отходов S=10:1, время активации τ_а=1,75 ч. Готовят порошковую шихту из смеси порошков основы, содержащей 9 мас.% олова, 2,5 мас.% графита и медь - остальное, и активированную добавку 4-64 мас.%, проводят холодное прессование и спекание с возможным последующим доуплотнением. Обеспечено повышение предела прочности на радиальное сжатие, а также утилизация пылевидных отходов. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способу изготовления порошковых оловянистых бронз при утилизации пылевидных отходов шихт на основе меди.

Известен способ изготовления порошковых материалов на основе меди, включающий размол стружки бронзы, выделение фракции, введение в шихту «стружкового порошка», смешивание компонентов, формование, спекание, повторное доуплотнение (Патент РФ №2061581. Способ изготовления порошковых материалов на основе меди / Ю.Г.Дорофеев, С.В.Гриценко, С.Н.Сергеенко. - Опубл. 10.06.96. Бюл. №16). Данная технология характеризуется низкой эффективностью процесса размола стружки с необходимостью последующего выделения фракции 10315.

Наиболее близким техническим решением является способ получения порошкового материала, включающий размол ферромарганца в высокоэнергетической мельнице с помощью шаров, отсев порошка ферромарганца, активирование в высокоэнергетической мельнице порошка меди с помощью размольных шаров, приготовление шихты, холодное прессование формовки, ее спекание с возможным последующим доуплотнением (Ю.Г.Дорофеев, С.В.Гриценко, С.Н.Сергеенко Структура и свойства горячедеформированных композиционных марганцовистых бронз с добавками активированных в аттриторе порошков / Обработка сплошных и слоистых материалов: межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГМА, 1997. - С.214-217).

Данная технология характеризуется низкой эффективностью получения порошкового материала с необходимостью использования дорогостоящего порошка меди в состоянии поставки.

Задачей изобретения является повышение эффективности получения порошкового материала путем использования пылевидных отходов шихт на основе меди.

Задача решается путем размола порошка ферромарганца в высокоэнергетической мельнице с помощью шаров, отсева несвязанного с шарами порошка ферромарганца, активирования в высокоэнергетической мельнице порошкового материала с помощью размольных шаров, приготовления порошковой шихты, состоящей из смеси порошков основы: олова 9 мас.%, графита 2,5 мас.% и меди - остальное, и активированной добавки 4-64 мас.%, холодного прессования формовки, ее спекания с возможным последующим доуплотнением, причем активирование в высокоэнергетической мельнице порошкового материала проводят с помощью размольных шаров, покрытых в количестве 10 мас.% ферромарганцем в процессе его размола в высокоэнергетической мельнице, при соотношении масс шаров, покрытых ферромарганцем, и порошкового материала S=10:1 и времени активации τ_а=1,75 ч, в качестве активируемого материала используют пылевидные отходы шихты на основе меди.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Изготовление антифрикционной втулки производят по следующей технологии. Размол порошка ферромарганца марки ФМн2 ГОСТ 4755-91 в высокоэнергетической мельнице - аттриторе в течение 1,75 часа, при соотношении масс шаров и ферромарганца 10:1, при скорости вращения ротора не ниже 130 об/мин; отсев не связанного с шарами порошка ферромарганца; активирование в аттриторе пылевидных отходов шихты на основе меди путем обработки в течение 1,75 часа шарами, покрытыми порошком ферромарганца в процессе его размола в аттриторе; приготовление порошковой шихты, состоящей из смеси порошков основы: олова ПО-2 (9 мас.%, графита ГЛ-1 (5 мас.%) и меди ПМС-1 (остальное) и активированной добавки 4-64 мас.%, холодного прессования, формовки давлением 280 МПа, ее спекания в среде эндогаза при температуре 800-880ºС в течение 2 час.

Реализация предложенной технологии обеспечивает утилизацию пылевидных отходов шихты на основе меди и повышение предела прочности при испытаниях на радиальное сжатие спеченного материала σ_РС зависимости от количества (4-64 мас.%) введенной активированной добавки (см. таблицу).

Таблица 1
Зависимость предела прочности антифрикционного материала от количества активированной добавки, полученной при измельчении отходов порошковых формовок на основе меди
№ примера	Содержание активированной добавки, Сак, мас.%	Предел прочности при испытаниях на радиальное сжатие, σРС МПа
Пример №1	4	175,8
Пример №2	8	179,1
Пример №3	16	180,1
Пример №4	32	182,2
Пример №5	64	183,7
Без введения активированной добавки	0	171

Способ изготовления порошковых материалов на основе меди, включающий размол порошка ферромарганца в высокоэнергетической мельнице с помощью шаров, отсев не связанного с шарами порошка ферромарганца, активирование в высокоэнергетической мельнице порошкового материала с помощью размольных шаров, приготовление порошковой шихты, состоящей из смеси порошков основы, содержащей 9 мас.% олова, 2,5 мас.% графита и медь остальное, и добавки активированного порошкового материала 4-64 мас.%, холодное прессование формовки, ее спекание с возможным последующим доуплотнением, отличающийся тем, что активирование порошкового материала в высокоэнергетической мельнице проводят с помощью размольных шаров, покрытых ферромарганцем в количестве 10 мас.%, в процессе его размола, при соотношении масс шаров, покрытых ферромарганцем, и порошкового материала S=10:1 и времени активации τ_а=1,15 ч, а в качестве активируемого порошкового материала используют пылевидные отходы шихты на основе меди.