Способ термической обработки спеченных изделий

Авторы патента:

Северюхина Наталья Александровна (RU)

B22F3/24 - последующая обработка заготовок или изделий

Владельцы патента RU 2477200:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности термической обработке спеченных изделий с открытой пористостью в электролите. Перед закалкой изделие пропитывают индустриальным маслом и нагревают под закалку путем пропускания постоянного тока через катод. В качестве анода используют спеченное изделие. Закалку проводят в соляной ванне в виде электролита, после чего осуществляют охлаждение в электролите, отпуск и отмывку. Предотвращается процесс окисления и сокращается время технологического процесса термической обработки. 1 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии и может использоваться при термической обработке спеченных изделий с открытой пористостью в электролите.

Известен способ термической обработки спеченных изделий [А.С. №598695, бюл. №11 14.03.78], включающий нагрев под закалку в соляных ваннах, охлаждение, отпуск и отмывку, а перед нагревом под закалку изделия пропитывают органическим веществом.

Недостатком способа является сложность технологического процесса термической обработки ввиду того, что нагрев изделия ведется в соляной ванне, а затем переносится в закалочный бак. Учитывая отсутствие защитной среды (соляного расплава) и высокую температуру детали во время переноса, это приводит к окислению обрабатываемой поверхности.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение технологического процесса вследствие использования для закалки и охлаждения одну и ту же ванну, что предотвращает процесс окисления и сокращает время технологического процесса термической обработки.

Техническая задача решается тем, что в способе, включающем нагрев под закалку в соляных ваннах, охлаждение, отпуск и отмывку, перед нагревом под закалку изделие пропитывают индустриальным маслом, отличающемся тем, что в качестве соляной ванны используют электролит, нагрев под закалку осуществляют путем пропускания постоянного тока через катод, причем в качестве анода используют спеченное изделие, а охлаждение проводят в электролите.

Спеченные изделия перед нагревом под закалку пропитывают в зависимости от температуры нагрева под закалку в масле. Это приводит к тому, что в процессе нагрева под закалку масло выгорает и в порах спеченного изделия создается избыточное давление газов, что предотвращает частично или полностью поступление электролита вглубь изделия.

Способ осуществляется следующим образом: втулки из спеченного материала СП150Д2,5 с размерами D=22 мм, d=11 мм, h=18 мм общей пористостью 20% перед нагревом под закалку пропитывают в нагретом до температуры 80÷90°С масле ("индустриальное 20") в течение 1-5 мин.

В качестве катода используют медную пластину площадью 65×35 мм, а в качестве анода использовали втулку. Втулки укрепляли на специальном приспособлении и погружали в электролит вдоль образующей втулки на глубину ее высоты. Расстояние между анодом и катодом l=50 мм.

В качестве источника тока использован трансформатор РПО ИНП-160/600-Ш. Сила тока во всех экспериментах не превышала 20 А, а напряжение 220 В.

После пропитки втулки нагревают в электролитической ванне в течение 30-45 секунд в 15% растворе Na₂CO₃, а затем отключают подачу напряжения и охлаждают (закаливают) в течение 60-90 секунд в том же растворе.

Отпуск проводят при температуре 350°С в течение 30 мин в камерной печи. После чего проводят отмывку в нагретой до температуры 80÷90°С воде в течение 10 мин.

Проникновение электролита определяют по относительному привесу втулок после закалки.

Результаты анализов приведены в таблице. Данные весового анализа показывают, что пропитка значительно уменьшает количество солей в материале после термической обработки и предохраняет изделия от внутреннего окисления.

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемый способ термической обработки спеченных изделий, вследствие использования нагрева под закалку в электролите, обладает упрощением технологического процесса за счет использования одного вида оборудования на две технологические операции, что сокращает длительность процесса и удешевляет себестоимость изделия.

Режим	Относительный привес втулок после закалки по режиму, г
По прототипу	Нагрев 30 с и охлаждение 90 с в электролите (85% Н₂O + 15% Na₂CO₃)	Нагрев 45 с и охлаждение 90 с в электролите (85% Н₂O + 15% Na₂CO₃)
Без пропитки	0,053	0,14	0,77
Пропитка в масле 1 мин	0,002	-0,45	-0,15
3 мин	0,02	-0,009	-0,003
5 мин	0,003	-0,007	-0,023

Способ термической обработки спеченных изделий, включающий пропитку изделия индустриальным маслом, нагрев под закалку в соляных ваннах, охлаждение, отпуск и отмывку, отличающийся тем, что в качестве соляной ванны используют электролит, нагрев под закалку осуществляют путем пропускания постоянного тока через катод, причем в качестве анода используют спеченное изделие, а охлаждение проводят в электролите.

Изобретение относится к области термической обработки режущего инструмента. .

Способ электронно-пучкового упрочнения твердосплавного инструмента или изделия // 2457261

Изобретение относится к области упрочняющей обработки твердых сплавов инструментального назначения. .

Способ штамповки осесимметричных тонкостенных деталей из порошковых материалов // 2457069

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для получения круглых в плане изделий с мелкозернистой структурой. .

Способ получения переменной структуры по сечению порошковой заготовки // 2455115

Изобретение относится к порошковой металлургии жаропрочных никелевых сплавов. .

Постоянный магнит и способ его изготовления // 2454298

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению спеченных постоянных магнитов системы РЗМ-Fe-B. .

Способ изготовления порошковых поршневых колец // 2453399

Изобретение относится к области порошковой металлургии, а именно к способам изготовления поршневых колец. .

Способ переработки отходов магнитов // 2446497

Изобретение относится к способу переработки отходов магнитов, преимущественно на основе железа-бора-редкоземельного элемента, в котором ранее спеченные магниты были уже использованы или отбракованы в процессе производства.

Способ изготовления поглощающего сердечника органа регулирования ядерного реактора // 2440215

Изобретение относится к атомной технике, в частности к способу изготовления поглощающих сердечников с регулируемой поглощающей способностью из материала, поглощающего нейтроны, и предназначенных для применения в поглощающих элементах системы управления и защиты ядерных энергетических реакторов.

Сталь для холодной обработки металлов // 2437951

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковой стали для холодной обработки металлов. .

Способ изготовления алмазного инструмента для сверления // 2432229

Изобретение относится к технологии порошковой металлургии, а именно к способам изготовления алмазного инструмента для сверления, содержащего хвостовик с рабочим слоем и осевым отверстием для прохода охлаждающей среды.

Способ получения деталей газотурбинных двигателей с длительным ресурсом эксплуатации из порошковых никелевых сплавов // 2483835

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению изделий из жаропрочных никелевых сплавов

Способ термического упрочнения деталей из порошковых материалов на основе железа // 2486030

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению деталей из низколегированных порошковых материалов на основе железа с повышенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами

Выполненная с увеличенной вязкостью буровая коронка инструмента для бурения породы и способ увеличения вязкости таких буровых коронок // 2488681

Способ изготовления постоянного магнита и постоянный магнит // 2490745

Способ получения износостойкого антифрикционного самосмазывающегося сплава // 2492964

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению износостойкого антифрикционного самосмазывающегося сплава с большим содержанием олова. Распыленные порошки состава Al-40Sn прессуют в брикет и спекают в инертной атмосфере при температуре 590-615°C в течение 90-30 минут. Спеченный брикет подвергают равноканальному угловому прессованию при сохранении неизменного положения плоскости деформации. Сплав обладает высокими механическими и триботехническими свойствами при трении по стали в отсутствие жидкой смазки. 7 ил.

Способ получения изделий из сложнолегированных порошковых жаропрочных никелевых сплавов // 2516267

Изобретение относится к порошковой металлургии жаропрочных никелевых сплавов. Может использоваться в газотурбинных двигателях (ГТД) для изготовления тяжелонагруженных деталей, работающих при повышенных температурах. Гранулы крупностью менее 100 мкм получают методом плазменной плавки и центробежного распыления вращающейся литой заготовки при скорости вращения более 15000 об/мин. Дегазацию гранул проводят в движущемся потоке при массовой подаче 10-50 кг/ч с одновременным заполнением, виброуплотнением и герметизацией капсул. Горячее изостатическое прессование и закалку проводят в течение 2-8 часов в однофазной области на 2-30°C выше температуры сольвуса, скорость охлаждения при закалке поддерживают выше 25°C/мин. Старение проводят в две стадии: для высокожаропрочных сплавов - при 850-890°C и 740-780°C, а для высокопрочных - при 800-760°C и 680-720°C. Повышается ресурс и надежность изделий, работающих в условиях жесткого нагружения в ГТД, за счет более высоких характеристик прочности, жаропрочности и трещиностойкости при рабочих температурах. 1 табл.

Способ повышения физико-механических свойств инструментальных и конструкционных материалов методом объемного импульсного лазерного упрочнения (оилу) // 2517632

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке лазером при изготовлении и ремонте различных машин и механизмов. Для повышения физико-механических свойств инструментальных и конструкционных материалов осуществляют лазерную обработку изделий с использованием лазера импульсного действия при полезной энергии импульса 60-500 Дж, плотности мощности импульса 1,2·1010-4,3·1011 Вт/м2, длине волны 1,064·10-6 м, продолжительности импульса 0,8·10-3 с, диаметре луча 1,2·10-3-2,5·10-3 м и расстоянии от места облучения до упрочняемой поверхности 12-30 мм. 7 ил.

Способ улучшения обрабатываемости металлопорошковых сплавов // 2519434

Изобретение относится к обработке металлокерамических материалов резанием, в частности к формированию поверхностного слоя пористых металлокерамических спеченных материалов, которые могут быть использованы при производстве деталей из антифрикционных материалов, которые применяются в качестве самосмазывающихся подшипников скольжения для установки в спидометрах, распределителях зажигания, стартерах, стеклоочистителях, стеклоподъемниках автомобилей и тракторов, глубинных насосах, бытовой технике. Способ обработки включает удаление основной части припуска детали механической обработкой, после чего поверхность подвергают воздействию химически активного раствора, поступающего в зону резания из емкости-активатора, наполненного раствором, с пропусканием через него электрического тока с напряжением до 28 В и силой тока до 2,4 А с обеспечением процесса электрохимического травления. В результате обработки улучшается обрабатываемость металлокерамических сплавов. 1 ил.

Способ стабилизации механических характеристик изделий из твердых сплавов // 2525873

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к способам модификации изделий из твердых сплавов, применяемых для холодной и горячей механической обработки металлов и металлических сплавов, например, резанием. Твердосплавное изделие облучают быстрыми электронами при флюенсах, меньших 1·1012 эл/см2, и проводят стабилизирующий отжиг в интервале температур от 200 до 350 °С. Обеспечивается стабилизация механических характеристик. 5 ил.

Способ получения режущего инструмента из карбидсодержащих сплавов вольфрамовой (вк) и титано-вольфрамовой (тк) групп // 2528539

Изобретение относится к области металлургии, в частности к изделиям из карбидсодержаших твердых сплавов, применяемым для холодной и горячей механической обработки металлов и сплавов, например, резанием. Способ получения режущего инструмента из карбидсодержащих сплавов вольфрамовой (ВК) и титано-вольфрамовой (ТК) групп включает спекание карбидсодержащих сплавов при температуре 1400-1650°C и охлаждение. После спекания производят вакуумный отжиг с нагревом до температуры 1050°C-1250°C и выдержкой 1 час, а последующее охлаждение осуществляют вместе с печью в течение 4 часов. Повышается стойкость карбидсодержащих сплавов. 8 ил., 5 табл.