Способ получения порошкового сплава на основе алюминия Советский патент 1991 года по МПК B22F3/12 

ё

Изобретение относится к порошковой металлургии цветных металлов, а именно к способам получения спеченных сплавов алюминия с железом, предназначенных для изготовления износостойких деталей конструкционного назначения. Цель изобретения - повышение износостойкости за счет повышения твердости Предлагаемый способ достигается тем, что порошки алюминия и железа смешивают в соотношении, мас.% железо 15,3-36; алюминий остальное, а из смеси порошков путем прессования и последующего спекания в интервале температур 750-1050°С получают готовые изделия или их заготовки. Сплав, полученный таким образом может быть использован как износостойкий конструкционный материал для изготовления деталей, работающих в условиях трения и износа. 1 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии цветных металлов, а именно к способу получения спеченных сплавов алюминия с железом, предназначенных для из- готовления износостойких деталей конструкционного назначения

Цель изобретения - повышение износостойкости за счет увеличения твердости сплава.

Предлагаемый способ заключается в том, что спекание прессованных смесей проводят при 750-1050°С, а количественное содержание компонентов выбирают в пределах, мас.%,

Железо15-36

АлюминийОстальное

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Для получения износостойкого спеченного сплава алюминия с железом были при- гО|0.члены смеси порошков алюминия марк : ПА-4 и железа марки ПЖ4МЗ, отличающихся друг от друга содержанием железа.

Из смесей прессовали образцы цилиндрической формы с размерами 10x10 мм. Пористость сырых прессовок составляла 20-25% Спекание образцов осуществляли в интервале температур 700-1200°С в вакууме при остаточном давлении 0,1 Па.

При содержании компонентов в сплаве за заявленными пределами происходит недостаточное увеличение твердости сплава за счет малого количества интерметаллидов

О 00 vj СО VI СЛ

(при содержании железа менее 15,3 мас.%) или значительный рост пористости сплава за счет избыточного количества интерме- таллидов (при содержании железа свыше 36 мас.%).

В таблице приведены составы полученных по предлагаемому способу спеченных сплавов, их оптимальные температуры спекания и твердость.

Из приведенных данных видно, что предложенный способ получения спеченного алюминиевого сплава, содержащего 15,3-36 мас.% железа, обеспечивает в результате спекания его усадку до плотности, составляющей от теоретической 95-98%, и повышение твердости в зависимости от содержания железа 30-200 НВ. Это позволяет производить износостойкие детали из сплава алюминия с железом путем холодного прессования смесей порошков этих компо- нентов и последующего спекания.

С целью проверки сплавов на сопротивление износу проведены испытания на износ сплава состава 5 на машине трения с возвратно-поступательным движением по схеме плоскость-плоскость. Скорость перемещения исследуемого образца размерами 10x10x11 мм - 0,2 м7с. Контролем служила пластина из стали 40Х (HRC 51...53). Смазка - индустриальное масло И- 20. В процессе испытаний при удельном контактном давлении 5 кг/мм измеряли лиПористость и твердость спеченных сплавов алюминия с железом

нейный износ образца и весовой износ контртела за период испытаний продолжительностью 16 ч.

Испытания показали, что сплав действительно обладает более чем в 2 раза высо- кой износостойкостью, чем износостойкость сплавов АК4, АК15, АК15/1 и АЛЗО. Таким образом, предложен ный способ получения спеченного сплава на основе алюминия может быть использован для изготовления деталей конструкционного назначения, работающих в контакте с другими деталями, например шестерен или шкивов для ременной передачи.

Сплав, полученный по предложенному способу, относится к новому классу спеченных материалов на основе алюминия, отличающемуся от существующих низкой стоимостью и более высокой износостойкостью.

Формула изобретения Способ получения порошкового сплава на основе алюминия, включающий смешивание порошков алюминия и железа, прессование и спекание, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости за счет повышения твердости, смешивают порошки при следующем их соотношении, мас.%:

Железо15,3-36

АлюминийОстальное

а спекание проводят при 750-1050°С.