Шихта на основе порошка железа для активированного спекания порошкового материала Советский патент 1992 года по МПК B22F1/00 C22C33/02 

Изобретение относится к порошковой металлургии материалов на основе железа и может быть использовано при изготовлении изделий конструкционного и антифрикционного назначения.

Известна; шихта для активированного спекания порошкового материала, содержащая порошки железа, углерода, легирующих элементов, позволяющая активировать процесс спекания за счет хлористого аммония.

Недостатком данной шихты является невысокая прочность спеченных материалов вследствие разрыхляющего действия хлористого аммония, а. также ухудшение условий труда при спекании в результате выделения аммиака и хлористого водорода.

Известна шихта для активированного спекания порошкового материала, содержащая порошки железа, графита, легирующих элементов, позволяющая активировать процесс спекания за счет гидрида титана.

Однако гидрид титана воздействует только на формирование межчастичных контактов и не активирует процесс насыщения железа углеродом, что

ю

4 Јъ

СО

о

ляется причиной недостаточно высокой прочности материала.

Наиболее близкой к предлагаемой является шихта для активированного спекания порошкового материала, содержащая порошки железа, графита, лгирующих элементов и активирующей добавки в виде карбоната натрия

Однако вследствие невысокой температуры плавления карбоната натрия расплавление его начинается раньше, чем образуются межчастичные контакты. Это приводит к ухудшению качества контактов и снижению прочности

Целью изобретения является снижение температуры спекания порошко- вого материала и повышение его прочности.

Для достижения поставленной цели шихта для активированного спекания порошкового материала, содержащая порошки железа, графита, дополнительно содержит карбонат кальция пр следующем соотношении компонентов, ма с.%:

Карбонат кальция 0,2-0,4 Графит . 1,0-1,5 Порошок железа Остальное Введение карбоната кальция оказывает каталитическое воздействие на протекание реакции Будуара:

С0г + С 2СО. При этом протекают реакции

2СаС03 +5%сГ- 2Са + 6СО, Со + Fe (C) + С02,

СаО + СО, CaCOj.,

Одновременно происходит разложение карбоната кальция

+ СО ЗС - -СаС2 С ,

СП,

Таким образом,-состав шихты, содержащий карбонат кальция, обеспечивает активирование процесса спекания, позволяющее снизить темпера

5

0

5

0

5

0

и повысить прочность

5

0

туру спекания материала.

Пример, Готовят составы шихты на основе железного порошка ПЖ4М, содержащие графит и активирующие добавки согласно таблице. Спрессованные, при давлении 700 МПа образцы спекают при 950, 1050, 1100°С в атмосфере конвертированного газа. Спеченные образцы испытывают с целью определения разрушающего напряжения и твердости..

Результаты испытаний приведены в таблице.

Изучение микроструктуры показывает, что образование перлитной структуры при введении карбоната кальция происходило при 800-850 С, а при использовании в качестве активирующей добавки карбоната натрия - при 900-930°С. При содержании в шихте менее 0,2 масД карбоната кальция свойства порошкового материала изменяются незначительное Повышение содержания карбоната кальция более 0,4 масД приводит к уменьшению прочности материала. Наибольшая прочность достигается при содержании карбоната кальция 0,3 мас.%.

Использование изобретения позволит снизить температуру спекания порошковых материалов и при достаточно высоком уровне свойств. Снижение температуры спекания ведет к уменьшению энергозатрат, улучшению условий о Выполнение спекания становится возможным в печах, имеющих меньшую рабочую температуру. Формула изобретения

Шихта на основе порошка железа для активированного спекания порошкового материала, содержащая графит, отличающаяся тем, что, с целью снижения температуры спекания и повышения прочности порошкового материала, она дополнительно содержит карбонат кальция при следующем соотношении компонентов, масД:

Графит1,0-1,5

Карбонат кальция 0,2-0,4

Порошок железа Остальное

Изобретение относится к порошковой металлургии. Целью изобретения является снижение температуры спекания и повышение прочности nopoii кового материала. Шихта, содержащая графит, дополнительно содержит карбонат кальция при следующем соотношении компонентов, маеД: графит 1,0- 1,5; карбонат .кальция 0,2-0, порошок железа остальное. Температура спекания снижается на 50-100 С при сохранении или с повышением прочности порошкового материала. 1 табл.