Способ изготовления спеченных изделий на железной основе Советский патент 1991 года по МПК B22F3/24 C22C33/02 C23C8/28 

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к изготовлению из железных порошков спеченных изделий конструкционного назначения, работающих в условиях среднего нагружения, и может быть использовано для повышения прочности изделий.

Целью изобретения является увеличение глубины упрочненного слоя при сохранении твердости поверхности и снижение коробления.

Согласно способу, включающему приготовление шихты, прессование, спекание, нитроцементацию в атмосфере эндогаза с добавками природного газа и аммиака при углеродном потенциале 0,4-0,5% С и азотном потенциале 0,7-0,8% N при 850-870°С в течение 0,5-1 ч. закалку и отпуск, в состав шихты вводят серу в количестве 0,2-0,4%, а

охлаждение после нитроцементации проводят в атмосфере эндогаза со скоростью 30- 35ВС/мин.

Способ реализуется следующим образом.

Приготавливают шихту из железного порошка с добавкой 0,2-0,4% серы, прессуют формовки при усилии 6 т/см2, формовки спекают в атмосфере диссоциированного аммиака при 1100-1150°С в течение 1-1,5 ч. Спеченные детали с пористостью 17-23% подвергают нитроцементации при 850- 870°С в течение 0,5-1 ч в атмосфере эндогаза с добавками природного газа и аммиака, при углеродном потенциале 0,4-0,5% С и азотном потенциале 0,7-0,8% N с последующим медленным охлаждением в тамбуре в атмосфере эндогаза со скоростью 30- 35°С/мин.

Os Ю О

Ј ON

Автомобильные изделия фланец распределительного вала (длиной 98 мм, толщиной 5 мм) прессуют при усилии 6 т/см2 из шихты следующих составов: Fe + 2,5% Си + (0,2-0,4)%S (состав I) и Fe + 2,5% Си (состав Н)с дабавкамиО,5% стеарата цинка, а затем спекают при 1150°С в течение 1,5 ч до пористости 20% в атмосфере диссоциированного аммиака. Далее изделия из состава II подвергают нитроцементации при 850-870°С в течение 0,5-1 ч в атмосфере эндогаза с добавками природного газа и аммиака, при углеродном потенциале 0,4- 0,5% С, азотном потенциале 0,7-0,8% N, закаливают в масле и отпускают при 160°С в течение 1,5 ч (пример 1).

Изделия из состава I подвергают нитроцементации в атмосфере эндогаза с добавками природного газа и аммиака с углеродным потенциалом 0,4-0,5% С, азотным потенциалом 0,7-0,8% N при 850- 870°С в течение 0,5-1 ч и охлаждают в атмосфере эндогаза со скоростью 30- 35°С/мин (примеры 2-В).

На изделиях исследуют микроструктуру, глубину упрочненного слоя, твердость поверхности и коробление (путем замера н еплоскостности). Результаты исследований представлены в таблице.

0

Неплоскостность определена на 20-ти изделиях и представлена в виде разбега измеренных значений.

Способ позволяет увеличить глубину упрочненного слоя при достаточной твердости поверхности, снизить коробление изделий после химико-термической обработки, исключить применение дорогостоящего закалочного масла, отменить операцию отпуска изделий, так как в процессе медленного охлаждения успевает пройти необходимая релаксация остаточных напряжений.

Формула изобретения

Способ изготовления спеченных изделий на железной основе, включающий приготовление шихты, прессование, спекание, нитроцементацию в атмосфере эндогаза с добавками природного газа и аммиака при

углеродном потенциале 0,4-0,5% С, азотном потенциале 0,7-0,8% N при температуре 850-870°С в течение 0,5-1,0 ч, охлаждение и отпуск, отличающийся тем, что, с целью увеличения глубины упрочненного слоя при сохранении твердости поверхности и снижения коробления, в состав шихты вводят серу в количестве 0,2-0,4%, а охлаждение после нитроцементации проводят в атмосфере эндогаза со скоростью 3035°С/мин.

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть применено для изготовления изделий из жеЯезных порошков, работающих в условиях низкого и среднего нагружения. Целью изобретения является увеличение глубины упрочненного слоя при сохранении твердости и снижение коробления. Способ включает приготовление шихты, прессование, спекание, нитро- цементацию в атмосфере эндогаза с добавками природного газа и аммиака при углеродном потенциале 0,4-0,5% С, азотном потенциале 0,7-0,8%N при температуре 850-870°С в течение 0,5-1 ч Проводят закалку и отпуск, в состав шихты вводят серу в количестве 0.2-0,4% а охлаждение после нитроцементации проводят в атмосфере эндогаза со скоростью 30-35°С/мин. 1 табл.