Способ изготовления спеченных изделий из материалов на основе железа Советский патент 1983 года по МПК B22F3/16 

QD О ГО

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к произродству деталей машин, преимущественно роликов подшипников качения, из материалов на основе железа.

Известен способ изготовления спеченных изделий из материалов на основе железа, включающий смешивание порошков, прессование заготовок при давлении т/см, предварительное спекание в защитной атмосфере при в течение 2 ч, допрессовку при давлении 8-9 т/см и окончательное спекание в защитной атмосфере при 12QO°C в течение 2 ч Cl.

:Недостатками этого способа являются низкая плотность изделий, нерайномерность распределения плотности :по объему изделия и низкие мехс1ни |еские свойства изделий.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления спеченных изделий из материало на основе железа, преимущественно роликов подшипников качения, включаю щий смешивание порошков, предварительное прессование при давлении 6-8 т/см, спекание в водороде при 900-1000°С, повторное прессование при давлении 9-10 т/см, окончательное спекание в водороде при 11001200°С и прокатку с обжатием при давлении 8-15 .

Недостатком способа является низкое качество получаемых изделий вследствие наличия рыхлости в сердце вине изделия, что приводит к возможности коррозии последнего в условиях эксплуатации.

Цель изобретения - повышение качества получаегФах изделий.

Цель достигается тем, что согласно способу изготовления спеченных изделий из материалов на основе же-; леза, включающему смешивание порошков, предварительное прессование при давлении 6-8 т/см,. спекание в водороде при ЭОО-ЮОО С, повторное прес:сование при давлении 9-10 т/см , окончательное спекание в водороде при 1100-1200С и прокатку с обжатием при давлении 8-15 т/см, после lipo катки проводят холодное выдавливание внутренней полости роликов при давлении 12-15 т/см.

При выполнении внутренней (осевой полости ролик имеет меньший вес и не содержит рыхлой средней части, поверженной коррозии, При выполнении полости холодным выдавливанием слой на поверхности со стороны полости упрочнен, практически не содержит пор и предохраняет от коррозии внутренние слои. При давлении меньшем 12 полость в изделиях, прошедших предшествунвдие этапы обработки,

выдавить не удается-. При давлении выше 15 т/см процесс неэффективен ввиду низкой стойкости инструмента для выдавливания.

Проведение выдавливания после прокатки позволяет снизить давление на этой .стадии обработки вследствие наличия упрочненной при прокатке наружной поверхности При выдавливании изделий, не подвергнутых поверхностной прокатке, выходящие на поверхность внутренние частицы разрвают смазочный слой и повышают контакное трение.

Выдавление без поверхностной прокатки влечет за собой повышение давления обработки, что экономически нецелесообразно.

Холодное выдавливание вызывает значительную пластическую деформацию стенок изделия по всему их сечению, что способствует достижению высокой плотности, твердости и прочности .

Вместе с тем указанная величина давления, при котором проводится выдавливание, позволяет достичь такой же стойкости инструмента, как и при прокатке.

Режимы спекания позволяют проводить оба прессования и выдавливание в одной матрице.

Трубчатая конструкция роликов позволяет значительно снизить вес изделий, а высокая плотность материала позволяет сохранить прочность на уровне прочности сплошных изделий из менее уплотненного материала, а также увеличитьстойкость против коррозии и срок эксплуатации изделий.

П р и м е р. Прессуют порошок ПЖ-4 (гост 9849-747 в матрице диаметром 30 мм при давлении 7 т/см, спекают полученную заготовку в атмосфер водорода при 95О с в течение 2 ч повторно прессуют в той же матрице при давлении 9 т/см и спекают при 1100°С в атмосфере водорода в течение 2 ч. Затем проводят поверхностную и обратное вьщавливание с активными силами трения внутренней полости спеченногоизделия пуансоном диаметром 20 мм в той же матрице лри давлении 15 т/см. Полученное изделие - ролик диаметром 30 имеет толщину стенок 5 мм, практически равномерную/плотность (У 98% и лдакротвердость 700-750 кг/мм по сечению стенок.

Прочность такого ролика примерно равна прочности сплошного ролика, полученного по способу - npoTOTHnyr2j при котором средняя плотность (У 93% или по способу ElJ, являющемуся базовым объектом, при котором плотность С 94%.

31026962

Изделия, полученные предложенным101 г, а по сравнению с базовым объекспособом, имеют плотную глад-том - 112,7 г на один ролик. кую1 поверхность полости, безЭкономический эффект при годовой

пор.программе выпуска 1 млн.шт. составляЭкономия порсшка при длине роли- увеличивается коррозионная стойкость

ка 45 мм по сравнению с прототипом -изделий в срок их эксплуатации. ет не менее 28000 .руб. Кроме того,,

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕН-, НЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА, преимущественно роликов подшипников качения, включающий смешение порошков, предварительное поессование ПРИ давлении 6-8 т/см спекание в водороде ПРИ 900-1000с повторное прессование пои давлении 9-10 окончательное спекание Е водороде при 1100-1200с и прокатку с обжатием ПРИ давлении 8-15 т/см, отличающийся тем/ что с целью повышения качества изделий, после прокатки ПРОВОДЯТ холодное выдавливание внутренней полости ооликов ПРИ давлении 12-15 т/см. (Л