Порошковый антифрикционный материал на основе железа Советский патент 1991 года по МПК C22C33/02 C22C38/44 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковым антифрикционным материалам на основе железа, используемым в машиностроении при использовании деталей, работающих в условиях трения скольжения без подачи смаз- к и в паре со сталями карбидного класса.

Целью изобретения является повышение антифрикционных свойств при сухом трении.

Предложенный антифрикционный порошковый материал на основе железа имеет следующий состав, мас.%

Углерод0.7-1,3

Кремний0,3-1,3

Марганец0,35-0,95

Хром0,25-0,35

Никель0,20-0,90

Молибден0,08-0,20

Медь0,8-2,0

Фосфор0,025-0,055

ЖелезоОстальное

при отношении суммы содержания углерода и меди к произведению содержания молибдена на сумму содержания хрома, кремния и марганца, равном 5.3-20.8.

Смесь готовят из легированного порошка, получаемого из стальной стружки марки 20ХГСНМ (химический состав стали марки 20ХГСНМ, мас.%: CO,18-0.24;SM.2-1.5;Mn 0.9-1,2; Сг 0,6-0,9; N1 0,9-1,2; Мо 0,1-0.5, железного порошка ПЖ4, медного порошка ПМ и карандашного графита ГК-2). Химический состав опытных смесей с различным содержанием вводимых компонентов приведен в табл. 1.

Составы порошкового материала 1,2 и 3 - предлагаемый порошковый материал на основе железа. В них отношение суммы содержания углерода и меди к произведению содержания молибдена на сумму содержания хрома, кремния и марганца составляет 5,3-20,8, что соответствует наиболее высоЁ

О vj

ГО ь

ким эксплуатационным свойствам антифрикционного порошкового материала.

Химический состав 4 известного порошкового материала имеет отношение суммы содержания углерода и меди к проиэведе нию содержания молибдена на сумму содержания хрома, кремния и марганца, равное 4,7.

Прессовки антифрикционных колец диаметрами 110 м 60 мм и высотой 16 мм (где h - высота прессовки, мм) получают на гидравлическом прессе-автомате усилием 250 т.е. с пористостью 12-17%. Затем их спекают в сфере диссоциированного аммиака при 1100-1120°С в течение 1,0-1,5 ч. Перед горячим прессованием прессовки нагревают до 1140-1170°С в среде диссоциированного аммиака и прессуют при удельном давлении 25-40 кГс/мм , получая плотность деталей не менее 98,5%.

Затем порошковые заготовки закаливают в масло или в воду с температуры 820-840°С и отпускают на воздухе с температуры 240-280°С на твердость НВ - -270-310.

Антифрикционные свойства порошковых материалов определяют на воздухе при удельном давлении 45 кГс/см . скорости скольжения 2 м/с, без смазки при температуре до 300°С в паре с контртелом из стали 40Х2МА-Ш с твердостью НВ-321.

В табл. 2 приведены механические и антифрикционные свойства исследованных

-

антифрикционных материалов на основе железа.

Как следует из табл. 2. коэффициент трения и величина износа предлагаемого по- 5 рошкового материала в среднем в два раза ниже, чем у известного материала.

Предлагаемый порошковый материал может быть использован взамен стали ШХ15 для изготовления деталей машин, ра- 10 ботающих в условиях трения скольжения без подачи смазки в паре со сталями карбидного класса.

Формула изобретения

Порошковый антифрикционный мате- 15 риал на основе железа, содержащий углерод, марганец, хром, молибден, медь, фосфор и железо, от л ича ю щи и с я тем, что, с целью повышения антифрикционных свойств при сухом трении, он дополнитель- 20 но содержит кремний и никель при следующем соотношении компонентов, мас.%:Углерод0,7-1,3

Кремний0,3-1,3

Марганец0,35-0,95

25 Хром0,25-0,85

Никель0,20-0,90

Молибден0,08-0,20

Медь0,80-2,0

Фосфор0,025-0,055

30 ЖелезоОстальное

при отношении суммы содержания углерода и меди к произведению содержания молибдена на сумму содержания хрома, кремния и марганца, равном 5,3-20,8.

Таблица 1

35

Таблица 2

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковому материалу на основе железа, используемому в машиностроении при изготовлении деталей, работающих в условиях трения скольжения без подачи смазки в паре со сталями карбидного класса. Цель - повышение антифрикционных свойств при сухом трении. Предложенный порошковый материал на основе железа имеет следующий состав, мас.% : углерод 0,7 - 1,3, кремний 0,3 - 1,3, марганец 0,35 - 0,95, хром 0,25 - 0,85, никель 0,20 - 0,90, молибден 0,08 - 0,20, медь 0,80 - 2,0, фосфор 0,025 - 0,055, железо - остальное при условии, что отношение суммы содержания углерода и меди к произведению содержания молибдена на сумму содержания хрома, кремния и марганца составляет 5,3 - 20,8. 2 табл.