Способ получения высокопрочных деталей из порошка на основе железа Советский патент 1990 года по МПК B22F3/24 B22F3/12 B22F7/02 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению тяжелонагруженных деталей (типа валов, шестерен, пальцев, кулачков, роликов и т. п.) с применением высокотемпературной термомеханической обработки (ВТМО).

Цель изобретения - повышение прочности и долговечности деталей.

Сущность изобретения заключается в том, что, исходя из окончательных размеров и плотности брикетов, рассчитывают навески порошка для наружного слоя и сердцевины. Последовательность операции прессования брикетов-заготовок поясняется следующим. Нижний пуансон-втулку со стержнем устанавливают в матрице и после засыпки порошка наружного слоя устанавливают верхний пуансон-втулку и осуществляют прессование под небольшим давлением, обеспечивающим плотность порядка 65-75%. Далее выдавливают стержень и устанавливают нижний цилиндрический пуансон и после

засыпки порошка сердцевины устанавливают верхний цилиндрический пуансон. Двухсторонним прессованием формуют сердцевину прямо в поверхностном слое. Когда торцы стержневых и втулкообразных пуансонов совпадут, получают двухслойную прессовку с почти равномерной пористостью 25-35% и тут же осуществляют допрессовку до получения пористости 10-25%.

После холодного прессования брикеты подвергают спеканию при 1150°С в течение 1-2 ч в атмосфере водорода или диссоциированного аммиака. Изменением выдержки при максимальной температуре спекания можно регулировать форму кривой науглероживания. С целью предотвращения выгорания углерода спекаемые брикеты помещают в контейнер и засыпают смесью А12Оз-т-3-5% графита. Спекание проводят в проходных печах типа Г20, после чего брикеты выталкивают в зону охлаждения до 870-950°С, необходимой для ос ществле- ния ВТМО в зависимости от состава металлопорошковой стали.

СП

-U ьо

О

со о

Заготовки после спекания и охлаждения до указанной температуры подвергают горячей деформации ковкой, штамповкой, экструзией и т. п. Степень деформации при горячей обработке давлением необходимо устанавливать в зависимости от исходной пористости и для обеспечения максимального эффекта ВТМО должна составлять порядка 50-90%. После горячей деформации почти окончательно сформированные детали

Формула изобретения

Способ получения высокопрочных деталей из порошка на основе железа, включающий прессование брикета из железо- 5 графитовой смеси, спекание, охлаждение, горячую деформацию при 870-950°С, закалку и низкий отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и долговечности деталей, брикет прессуют двухподвергают немедленной закалке и низкому ю слойным из железографитовой смеси раз- отпуску при 160-250°С.ного состава с содержанием углерода в

Результаты испытаний приведены в таблице.

Способ позволяет повысить в 1,5-2,5 раза усталостную прочность деталей, а также исключить операцию цементации.

15

наружном слое 0,95-1,3% и во внутреннем 0,3-0,8%, спекание проводят до содержания углерода в слоях соответственно 0,8-1,08% и 0,15-0,6%, а охлаждение ведут до температуры горячей деформации.

Формула изобретения

Способ получения высокопрочных деталей из порошка на основе железа, включающий прессование брикета из железо- графитовой смеси, спекание, охлаждение, горячую деформацию при 870-950°С, закалку и низкий отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и долговечности деталей, брикет прессуют двухслойным из железографитовой смеси раз- ного состава с содержанием углерода в

слойным из железографитовой смеси раз- ного состава с содержанием углерода в

наружном слое 0,95-1,3% и во внутреннем 0,3-0,8%, спекание проводят до содержания углерода в слоях соответственно 0,8-1,08% и 0,15-0,6%, а охлаждение ведут до температуры горячей деформации.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению тяжелонагруженных деталей (типа валов, шестерен, пальцев, кулачков, роликов и т.п.) с применением высокотемпературной термомеханической обработки. Целью изобретения является повышение прочности и долговечности деталей. Способ включает холодное прессование в брикет, спекание, горячую деформацию при 870 - 950°С, закалку и низкий отпуск. Брикет прессуют двухслойным из железографитовой смеси разного состава с содержанием углерода в наружном слое 0,95 - 1,3% и во внутреннем слое 0,3 - 0,8% и содержанием углерода после спекания соответственно 0,8 - 1,08% и 0,15 - 0,60%, а охлаждение ведут до температуры горячей деформации. Способ позволяет повысить в 1,5 - 2,5 раза усталостную прочность деталей. 1 табл.

0,95

1,1

1,3

По изобретению

0,15 0,8 0,45 0,92 0,6 1,08

Прототип

0,35

0.2

450 850 780

0,7-0,9

380