Способ изготовления составных изделий из порошка Советский патент 1988 года по МПК B22F7/06 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления составных порошковых изделий из разных материалов,

Цель изобретения - повышение качества изделий,

Согласно способу изготовления составных порошковых изделий осуществляют раздельное прессование охва- тьюаемой детали с наружной посадочной поверхностью и охватывающей детали с отверстием под охватьшаемую, сборку деталей с зазором, не нарушая целостности охватьшающей детали, и спекание полученной сборки, при этом охватываемую деталь перед сборкой спекают, затем на ее наружной посадочной поверхности механическим путе нано-сят выступы высотой, превьшающей величину зазора между спекаемыми деталями в 1,25-1,45 раза, и насаживаю охватьшающую деталь, фиксируя ее на выступах спеченной охватьшаемой детали, при этом величина зазора определяется из соотношения

,з.2.

где 1,3,2,0 - постоянные величины по J и 700 лученные опытным путем Д - диаметр отверстия в охватьшающей детали, мм,т - толщина стенки охватывающей детали, мм У - усадка схвать1вающей детали, при спекании, % а спекание сборки проводят по режиму для материала охватьшающей детали.

На фиг.1 показана спеченная охва- тьшаейая деталь, разрез; на фиг.2 - прессовка охватьшающей детали; на фиг.З - сборка деталей перед спеканием.

Спеченную композих ионную сборку из различных материалов получают следующим образом.

На посадочной поверхности 1 спеченной детали 2 наносят механическим путем выступы 3 высотой 1J (фиг.1), затем деталь 2 вставляют в прессовку 4 с посадочной поверхностью 5, диаметр которой Д и толщина стенки Т (фиг.2), и точно фиксируют ее на выступах 3, обеспечивая необходимый технологический зазор 6 размером (S (фиг.З), Зазор обеспечивается наружным посадочным диаметром охватывае-ч

мой детали после спекания и диаметром отверстия в прессовке охватьшающей детали.

Если выступы у менее I,25 величины зазора, то фиксирование охватывающей детали на охватываемой недостаточно надежно и в процессе спекания может происходить разворот или сдвиг деталей одна относительно другой, а если выступы превышают зазор более чем в ,45 раза, то охватьшаю- щая деталь при надевании на охватываемую подвергается деформациями задирам, приводящим к образованию трещин в теле детали,

Гарантированный зазор S выбирается в зависимости от диаметра отверстия, толщины стенки и величины усадки охватывающей детали.

В охватываемой детали, прошедшей предварительную усадку при спекании, посадочный размер не меняется при спекании в сборке, тогда как диаметр отверстия в охватывающей детали стремится уменьшиться на величину усадки, При величине зазора ниже гарантированного охватывающая деталь подвергается значительным усадочным напряжениям, которые приводят к возникновению микротрещин в теле детали, а при величине зазора выше гарантированного создаются условия недостаточного обжатия охватьшаемой детали при усадке охватывающей и понижается прочность соединения деталей при спекании.

П р и м е р. По известкой технологии порошковой металлургии изготовляют из смеси, содержащей, мас.%: порошок железа 95,5; графит 1,5| медь 2,5; сера 0,5, втулку охватываемую деталь) с расчетным диаметром

30 мм, толщиной стенки 4 мм и высотой 14 мм. Спекание детали проводят в атмосфере диссоциированного аммиака при 1160°С в течение 2 ч. Пористость детали составляет 17-23%, величина усадки 1,6%. На посадочной наружной поверхности спеченной детали наносят с помощью керна выступы высотой 0,07-0,17 мм.

Затем изготавливают прессовку охватьшающей датали-ИЗ 99,5 мас.% порошка железа и 0,5 мас,% графита с диаметром отверстия 30 мм, толщиной стенки 8 мм и высотой 14 мм, Порис

тость детали составляла 14-17%, ве- личшга усадки 1,1%. После этого на охйатыпаемута деталь надевают прессовку охватывающей детали, точно ее фик сируя, и производят спекание сборки в атмосфере диссоциированного аммиака при 1140°С в течение 2 ч.

Для сравнения прочности соединений спеченных деталей, полученных из вестным и предлагаемым способами, охватываемую спеченную деталь обтачивают по посадочному диаметру на размеры 29,94} 29,93; 29,911 , ,89; 29,88 мм, а также готовят прессовки охватываемой детали под размеры 29,944 и 29,975 мм и производят сборку деталей с зазором 0,025-0,12 мм,

Качество порошковых изделий определяют по проценту брака от смещения спекаемых деталей и образования трещин в теле охватывающей детали (прессовки), а также по удельному услию сдвига спеченных деталей.

Сравнительные результаты испытаний приведены в таблице.

Из таблицы следует, что по известному способу удельное усилие сдвига спеченных деталей достигает 105 - 05 МПа (опыты 1 и 2) а по предлагае мому 117-123 МПа (опыты 3-6). Процент брака при сборке и спекании порошковых изделий достигает по известному с;пособу 3,4-4,0% (опыты 1 и 2), тогда.как по предлагаемому способу 0,8-2,2% (опыты 4-6).

Кроме того, по пре/1.чагае.мому способу пояиляется вояможность спека- ни.ч в сборке деталей из разных материалов. Так, при изготовлении охватываемой детпли из порошка железа охва- тыБаюп1ую деталь можно прессовать из порошков железа, меди или алюминия. Формула изобретения

Способ изготовления составных изделий из порошка, включающий раздельное прессование охватываемой и охватывающей деталей, их сборку и последующее спекание, отличающий- с я тем, что, с целью повышения качества изделий, перед сборкой охватываемую деталь спекают, затем механическим путем на ее наружную поверхность наносят выступы, а сборку деталей проводят с выдерживанием зазора между ними, определяемого соотношением

с 1,3...2,0 () ,

где Д - диаметр отверстия в охватывающей детали, мм; Т толщина стенки охватываадще

детали, мм;

У - усадка охватьгеающей детали при спекании,

причем высота выступов превышает величину зазора между деталями в 1,25- 1,45 раза, а последующее спекание осзществляют при температуре, меньшей температуры спекания охватьшаемой детали.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления составных порошковых изделий из разных материалов. Цель изобретения - повышение качества изделий. Осуществляют раздельное прессование охватываемой и охватывающей деталей, их сборку и последующее спекание, причем перед сборкой охватываемую деталь спекают, а сборку деталей проводят с зазором, определяемым соотношением S 1,3-2,0(Д+ +ТУ/700), где 1,3-2,0 и 700 - коэффициенты, определяемые эксперимен тально; Д- толщина отверстий в охва- тьшающей детали, мм; Т - толщина стенки охватьшающей детали, мм; У усадка охватывающей детали при спекании. Последлпощее спекание осуществляют при температуре спекания охва- тьшаюрдей детали, причем перед сборкой на наружной поверхности охватываемой детали наносят выступы высотой, превьшмаюп ей величину зазора между деталями в 1,25-1545 раза. Из порошка состава, мас.%: железо 95,5; графит 1,5; медь 2,5 и сера 0,5 прессуют охватьшаемлто деталь с расчетным диаметром 30-0,11 мм, толщиной стенки 4 мм и высотой 14 мм. Спекание проводят в атмосфере диссоциированного аммиака при 1160°С в течение 2 ч. На наружную поверхность наносят выступы высотой 0,07 - 0,17 мм. Из порошка состава, мас.%: железо 99,5 и графит 0,5 прессуют охватыва- ющую деталь с диаметром отверстия 30 мм, толщиной стенки 8 мм и высотой 14 мм. На охватьшаемую деталь надевают охватывающую, точно ее фиксируя, и проводят спекание сборки в атмосфере диссоциированного аммиака при в течение 2 ч. Удельное усилие сдвига спеченных деталей 117- 123 МПа. 3 ил. 1 табл. и (Л vj О5 -J сд

Охватываемая деталь выполняется без выступов на посадочной п оверхностн,

фиг. 1

фиг. 2

.3