Способ получения заготовок из спеченной быстрорежущей стали Советский патент 1992 года по МПК B22F3/12 C22C33/02 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к проблемам повышения плотности спеченных заготовок,

Цель изобретения - повышение плотности спрессованных заготовок с помощью твердофазного спекания.

Поставленная цель достигается тем, что способ включает распыление расплава, отжиг порошка, холодное статическое прессование и твердофазное спекание, при этом расплав перед распылением перегревают до 1700-1750°С, а прессование проводят без пластификатора.

Способ осуществляют следующим образом.

Выплавка быстрорежущей стали ведется в открытой индукционной печи с основной футеровкой. Расплав нагревается до 1700-1750°С, в зависимости от химического состава, выдержка при этой температуресо- ставляет не Оопее 20 мин. Затем металл охлаждается до температуры слива (не ниже 1550°С) и расгь .пяегся азотом под высоким

давлением. Быстрозакаленный порошок микротвердость HV 750-850 МПа, поэтому подвергается вакуумному отжигу, после чего его твердость составляет менее HV 400 МПа. Холодное статическое прессование производится по безкапсульнсй техио- логии на гидропрессе под давлением 0,8-0,9 ГПа и без использования связки- пластификатора. Размерь: прессовки при d h составляют 28-30 мм в диаметре и 30-33 мм по высоте, а плотность - 38-89% от теоретической. Твердофазное спекание проводится в вакууме при t° 1180°С с выдеожчой 1,5 ч. Плотность после этого повышается д 93-96% в зависимости от химического с става быстрорежущей стали. Причем прирост плотности после спекания/ равны й 4-7%/не зависит от плотности прессовки. Эксперименты проведены на заготовках имеющих плотность 75-90% от теоретической.

Указанные отличительные признаки можно считать существенными, т.к. из проС

смотренной патентной и пауччо-техничр о,ой литературы не известны способы по- гы ш е н и я плотности с п е н н о и быстрорежущей стали при реализации метода холодного статическое поессования с последующим твердофазным спеканием дз плотности 93-96%, что осуществляется пои использовании порошков, полученных с применением перегрева оасплава перед распылением

Л р и м е р 1.

Порошок производстрп ЦНЕЛРРСРП L СТАЛЬ получен по поототипо ,™га дом газового распылеп /г. Нагрев осуществлялся в открыт индусциснной печи до 1600°С, затем охлаждался до 1550°С и распылялся азо-ог прл дас-лени i 0,5-0,6 МПа Полученный порошок фракции 500 мкм отжигался в ва у пноп ПР / до М-твердости - 400 МП по Виккерсу г,и следующему режиму, нагрев до 850°С, выдержка 3 ч, охлаждение до комнагнси том пературы, нагрев до 750°Г, пыдерхка 3-л i охлаждение Холодное статическое ПОРГсование без плаетификатооэ огушсстрпть не удается Плотность после преосов-эчцр со связкой - пластификатора и v ляег 82% Сп°кание провоаилос о ч 1150°-1180°С, 1 5 ч плотно- ь у спщч,, лась до 83%

П р и м е р 2

Попошок ст РРМБс З npoi/T.onr- э i та проблем агериаловзден/я СС (ИПМ) получен пос еме/эшлсзи -юи в примере 1, с нагпеном расплава до 1bOO°C i пылением при тавленпч 0 С 3 МГН Холодное стат ическое прессосэ п trvs стифичаторз провести также не удоотс Плоиюсть после прессована с,о лав1ла 83%° после спекания - 34% Потчле-гие плотноегп на 1% поспе прессования обгоняется бопсе высокой дисперсно т с по рошка распыленного при ПОР давлении

П р и п е р 3

Порошок сг Р6М5ФЗ производства ИПМ получен с перегревом расплава распылением до 1750°С Послеохлажден/ч жидкого металла до 1550°Сосуществлялось распыление азотом при давлении 0,/ МПа Отжиг проводился в вакууме по рехиму, описанному в примере 1 8 результате хо лодного статического прессования без пластификаторов при Р 8000 МПа плогмость металла составляла 89%. После опека -.ия в

вакууме при 1150-1180°С с выдержкой 1,5 ч плотность прессования повысилась до 93%

Пример 4.

Порошок W-Mo быстрорежущей стали с повышенным содержанием ванадия 10% и углерода 2 5% производства ИПМ, получен метолом газового распыления Нагрев ме- isi4 в осуществлялся в открыто индукционной печи до 1650°С, затем охлаждался до 550°С распылялся азотом при давлении 0,7 УПа Полученный порошок фракции 500 тгх /галоч Р са уумнс Л печи по режиму 1 Холодное статическое прессоза- I, is Ьео ппястификатора осуществить не удастся Плотность после прессования со озязчой-пласти 1 атором составила 82%. Ог.екаы.ю фоводмлось в вакууме при 1150- 1 80°С, 1,5 ч, плотность увеличилась менее is А на 1 %

П ;„ /i м с п 5

Ропошок с химсостав л, сзналогичным

F Wn i

производства ИПМ получен с

Ц

| ерпгоерсм расплава перед распылением О 1 /00СС После охлаждения каждого ме- талл до 1Ь эО°С осуществлялось распыление при давлении 0 7 МПа Отжиг |Т ивогпипсп по режиму предыдущих приме- i JP Р ГЗТР холодного статического |.|3егогчеания Ьез гласи 1ф/чаторов при дав- и 800 МПа платность металла состави- ,id So% После спекания в вакууме при

; гп iisojc

Д80ХКОИ 1,5 Ч ПЛОТНОСТЬ

п повысилась цо 96% (от теоречи- ier. ом

i i о ч м о р б

По учение порошков с лспольчованием осп, выше 1750°С техники не воз- vi-4,iio ч условиях ИПРЛ, i3/ как при таких о сон/к темпарэтурах сильно разрушается Футеровка печ

IDKH поразим предлагс;ег1Ый способ ПРВЬТЧТЬ плотность спсч загото- ргь до Примем из гехнологииеской мопи лсклкнэстся трудоемкий приме- нечг ссчзки ппастификатооа

Формула w з с 5 р е т е н и р

Способ по; умения заготовок из спечен- но Рь строре ушей стали включающий распыление росплава, отжиг порошка, хо- / эсч ое статическое прессование и твердофазное спекание, отличающийся тем, LTO, с целью повышения плотности загото- вок, перед оэспылением расплав перегрева- до 1700-1750°С, а прессование проводят &о-з пласт фикатсра.

Сущность изобретения: расплав быстрорежущей стали перед распылением перегревают до 1700-1750°С. распьпяют расплав, отжигают порошок, проводят холодное статическое прессование без пластификатора и твердофазное спекание.