Способ получения покрытий из металлических порошков

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и> 929330 (6I ) Дополнительное к авт. санд-ау (22) Заявлено 13. 10. 80 (21) 2994542/22-02 (5 l ) М Кл.

В 22 F 7/04 с присоединениеот заявки М (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ио делок изобретений и открытий

Опубликовано 23.05.82. Бкзллетень М 19

Дата опубликования описания 23.05.82

{53) УДК 621 ° 762.

° 763(088. 8) Н.Н. Дорожкин, IO.Н. Гафо, В.Н. Гимельфарб и lf.П.Кашицын р " " ° .."" . / тг

I «т

t c

Институт проблем нвдеиности и долговечно ти мреин

АН Белорусской CCP (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ИЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ПОРОЫКОВ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения иэделий с покрытием иэ металлических порошков.

Известен способ изготовления биметаллических подшипников скольжения, включающий спекание порошкового слоя под действием давления центробежных сил $1).

Недостаток способа. заключается в

10 низкой производительности процесса, так как развиваемое за счет центробежных сил давление недостаточно велико и требует использования длительных выдержек.

Наиболее близким по технической т5 сущности и достигаемому результату .. к изобретению является способ получения покрытий иэ металлических порошков, включающий нанесение порошкового слоя на поверхность изделия, приложение к нему давления, уплотняющим элементом, нагрев порошкового слоя до температуры спекания, изотермическую выдержку под давлением и последующее охлаждение (2) .

Однако при изготовлении изделий этим способом в порошковом слое возникают остаточные напряжения, которые снижают работоспособность изделия, а при неблагоприятных технологических режийах могут превзойти допустимые и привести к разрушению или отслоению покрытия, Цель изобретения - повышение качества покрытия.

Цель достигается тем, что соглас" но способу получения покрытий из металлических порошков, включающему нанесение порошкового слоя на поверхность изделия, приложение к нему давления уйлотняющим элементом, нагрев порошкового слоя до температуры спекания, изотермическую выдержку под давлением и последующее охлаждение, после изотермической выдержки под давлением фиксируют положение уплотняющего элемента, снимают давление

92933 и проводят дополнительную изотермическую выдержку в течение времени, соответствующего времени релаксации напряжений в порошковом слое.

Способ осуществляют следующим

5 образом.

На поверхности изделия каким-либо иэ известных приемов наносят слой порошка, после чего к слою прикладывают давление уплотняющим элементом 1р (например пуансоном), нагревают до температуры спекания и спекают под давлением при этой температуре ° После достижения заданной степени уплотнения уплотняющий элемент закрепляют в достигнутом положении, снимают приложенное к нему давление, осуществляют дополнительную изотермическую выдержку, продолжительность которой выбирают равной времени релаксации напряжений в порошковом слое, и - охлаждают изделие с полученным покрытием.

Таким образом, при фиксировании положения уплотняющего элемента и иэотермической выдержки в области температур спекания происходит релаксация внутренних напряжений в порошковом слое при постоянной величине его деформации. Это приводит к существенному снижению величины остаточных напряжений в нанесенном порошковом покрытии и приводит к повышению качества и работоспособности изделий.

Пример. Нанесение покрытий из порошка самофлюсующегося твердого сплава ПГ-СР4 (15,34 Сг; 3,64 В;

3,83 Si; 0,73 С; 3,53 Fe", остальное Ni) осуществляют на образцы ча- ц шечного типа диаметром 20 мм и высотой 15 мм. На их торцовой поверхности выполнена цилиндрическая проточка диаметром 15 и глубиной 6 мм, в которую засыпают порошок. Припекание порошкового слоя производят при температуре 1200"К под давлением 40 МПа.

Для достижения усадки, соответствующей 53 пористости, длительность изотермической выдержки при температу50 ре спекания 10-15 с. После чего положение уплотняющего элемента фиксируют при помощи специальных упоров, снимают внешнее давление и производят дополнительную изотермическую выдержку, равную времени релаксации напряЯ

ВНИИПИ Заказ 3368/16

0 4 жений, а затем охлаждают. Величина времени релаксации напряжений для данного материала, предварительно определенная при помощи релаксометра, 140-170 с.

Определение остаточных напряжений осуществляют рентгеновским методом по смещению максимума дифракционной линии. Величина остаточных напряжений в покрытии, полученном предложенным способом 250-270 МПа, в то время как при нанесении покрытия по известному способу — 490520 МПа.

Сравнительные испытания на износостойкость показали, что износ образцов с покрытием, полученным предложенным способом, на 20-25 ниже, чем у образцов, с покрытием полученным известным способом.

Использование предложенного способа позволяет снизить величину остаточных напряжений в порошковом слое в два раза по сравнению со слоями, полученными известным способом.

В результате повышается качество нанесенного покрытия, снижаются поте» ри на брак и повышается работоспособность упрочненных деталей.

Формула изобретения

Способ получения покрытий из металлических порошков, включающий наненсение порошкового слоя на поверхность изделия, приложение к нему давления уплотняющим элементом, нагрев порошкового слоя до температуры спекания, иэотермическую выдержку под давлением и последующее охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения качества покрытия, после изотермической выдержки под давлением фиксируют положение уплотняющего элемента, снимают давление и проводят дополнительную изотермическую выдержку в течение времени, соответствующего времени релаксации напряжений в порошковом слое.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Федорченко И.М., Кончаковский В.А. Центробежная машина для изготовления биметаллических подшипников скольжения. — "Порошковая металлургия", 1973, N . 7, с. 92-94.

2. Авдеев Н.В. Металлирование.

М,, "Машиностроение, 1978, с. 50-52.

Тираж 853 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,