Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано в химической промышленности, авиационном машиностроении и энергетике.
Известен способ получения металлокерамического термостойкого материала, включающий получение смеси порошка стали, содержащей хром и молибден, и порошка твердой смазки (например, фторида кальция), прессование полученной смеси и последующее спекание полученной заготовки в восстановительной атмосфере (см. Дзнеладзе Ж.И. и др. Порошковая металлургия сталей и сплавов, Москва, Металлургия, 1978, стр.222-223). Известный способ принят в качестве ближайшего аналога заявленного способа.
Недостаток известного способа состоит в том, что для его осуществления требуется дорогостоящий молибден, что делает его неоправданно затратным. Кроме этого, при реализации известного способа жаростойкость материала ограничена 750°С.
Задача заявленного изобретения состоит в получении материала, обладающего жаростойкостью до 1380°С, сочетающего удовлетворительные антифрикционные свойства и невысокую твердость, с использованием малозатратной технологии.
Указанная задача решается посредством осуществления способа получения металлокерамического термостойкого материала, включающего получение смеси порошка стали, содержащей хром, и порошка твердой смазки, прессование полученной смеси и последующее спекание полученной заготовки в восстановительной атмосфере, в котором для получения смеси используют порошок стали, содержащей 18-27 мас.% хрома и 4,8-7 мас.% алюминия, в качестве порошка твердой смазки используют порошок, содержащий фторид кальция и углерод, который вводят в смесь в количестве 7-12 мас.% с обеспечением содержания углерода в смеси 0,02-1,5 мас.%, а спекание осуществляют в две стадии, при этом первую стадию проводят при температуре 350-450°С в течение 8-15 часов, а вторую стадию - при температуре 1250-1380°С в течение 4-8 часов.
Экспериментально установлено, что содержание в материале хрома ниже 18 мас.%, а алюминия ниже 4,8 мас.% приводит к снижению жаростойкости материала, а содержание хрома выше 27 мас.%, а алюминия выше 7% приводит к повышению хрупкости материала, а следовательно, к снижению технологической прочности материала.
Также установлено, что содержание в материале углерода ниже 0,02 мас.%, а суммарно фторида кальция и углерода ниже 7 мас.% приводит к ухудшению антифрикционных свойств материала, а содержание углерода выше 1,5 мас.%, а суммарно фторида кальция и углерода выше 12 мас.% приводит к снижению технологической прочности материала.
Кроме этого, установлено, что спекание заготовки в первую стадию при температуре ниже 350°С, а во вторую стадию при температуре ниже 1250°С приводит к ухудшению прочностных характеристик материала. Также установлено, что спекание заготовки в первую стадию при температуре выше 450°С приводит к выделению упрочняющей фазы, которая приводит к нежелательному повышению твердости материала, а спекание заготовки во вторую стадию при температуре выше 1380°С приводит к нежелательному взаимодействию фторида кальция с металлом матрицы.
Спекание заготовки в первую стадию в течение менее 8 часов, а во вторую стадию менее 4 часов приводит к снижению технологической прочности, а спекание заготовки в первую стадию в течение более 15 часов, а во вторую стадию более 8 часов приводит к нежелательному повышению твердости материала.
Ниже представлен пример осуществления заявленного способа.
Получают восстановленный порошок жаростойкой стали, содержащей 20 мас.% хрома, 5,5 мас.% алюминия, с разветвленной формой частиц. Приготавливают порошок, содержащий фторид кальция и углерод. Восстановленный порошок в смесителе смешивают с приготовленным порошком из расчета введения в смесь суммарно фторида кальция и углерода 8 мас.% и углерода 0,8 мас.%.
Полученную смесь прессуют в пресс-формах (например, на гидропрессах при удельном давлении не менее 5 т/см2 или посредством гидростатического прессования при удельном давлении не менее 1000 Бар).
Полученные заготовки спекают в восстановительной атмосфере в две стадии. В первую стадию заготовку спекают при температуре 400°С в течение 15 часов, а во вторую стадию заготовку спекают при температуре 1300°С в течение 6 часов.
Ниже приведены Таблицы 1 и 2 с результатами испытаний, подтверждающими достижение технического результата.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
CПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖАРОСТОЙКОГО ВЫСОКОПОРИСТОГО ПРОНИЦАЕМОГО СПЛАВА | 2012 |
|
RU2493934C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПОРИСТОГО ЯЧЕИСТОГО МАТЕРИАЛА | 2012 |
|
RU2497631C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПОРИСТЫХ СПЛАВОВ | 2005 |
|
RU2300444C2 |
Способ получения спеченных изделий из стружки | 1986 |
|
SU1337194A1 |
ПОРОШОК НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ | 2005 |
|
RU2345866C2 |
Способ получения высокопористого ячеистого материала | 2015 |
|
RU2609153C2 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАМОВЫХ ОТХОДОВ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ | 1992 |
|
RU2076787C1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО АНТИФРИКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА | 2013 |
|
RU2542039C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПОРИСТОГО ЯЧЕИСТОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ХРОМАЛЯ | 2011 |
|
RU2464127C1 |
МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДНОЙ МАТРИЦЫ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2018 |
|
RU2686831C1 |
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения металлокерамических композиционных материалов. Может использоваться в химической промышленности, авиационном машиностроении и энергетике. Готовят смесь порошка стали, содержащей 18-27 мас.% хрома и 4,8-7 мас.% алюминия, и порошка, содержащего фторид кальция и углерод, который вводят в смесь в количестве 7-12 мас.% с обеспечением содержания углерода в смеси 0,02-1,5 мас.%. Полученную смесь прессуют и спекают в восстановительной атмосфере в две стадии. Первую стадию проводят при температуре 350-450°C в течение 8-15 часов, а вторую - при температуре 1250-1380°C в течение 4-8 часов. Полученный материал обладает жаростойкостью до 1380°С и сочетает удовлетворительные антифрикционные свойства и твердость. 2 табл., 1 пр.
Способ получения металлокерамического термостойкого материала, включающий получение смеси порошка стали, содержащей хром, и порошка твердой смазки, прессование полученной смеси и последующее спекание полученной заготовки в восстановительной атмосфере, отличающийся тем, что для получения смеси используют порошок стали, содержащей 18-27 мас.% хрома и 4,8-7 мас.% алюминия, в качестве порошка твердой смазки используют порошок, содержащий фторид кальция и углерод, который вводят в смесь в количестве 7-12 мас.% с обеспечением содержания углерода в смеси 0,02-1,5 мас.%, а спекание осуществляют в две стадии, при этом первую стадию проводят при температуре 350-450°C в течение 8-15 ч, а вторую стадию - при температуре 1250-1380°C в течение 4-8 ч.
ДЗЕНЛАДЗЕ Ж.И | |||
и др | |||
Порошковая металлургия сталей и сплавов | |||
- М.: Металлургия, 1978, стр.222-223 | |||
Жаростойкий сплав на основе железа преимущественно для нанесения покрытий | 1988 |
|
SU1520137A1 |
СПЕЧЕННАЯ МАРТЕНСИТОСТАРЕЮЩАЯ СТАЛЬ | 1988 |
|
SU1586257A1 |
Устройство для синхронизации вычис-лиТЕльНОй СиСТЕМы | 1978 |
|
SU809133A1 |
ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА | 1991 |
|
RU2011424C1 |
Авторы
Даты
2012-07-10—Публикация
2010-12-07—Подача