Способ изготовления спеченных изделий из железостеклянных материалов Советский патент 1993 года по МПК B22F3/12 C22C33/02 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления изделий из спеченных железостек- лянных материалов, и может быть использовано при изготовлении антифрикционных изделий.

Целью предложенного способа является повышение технологичности процесса и повышение ударной вязкости спеченных изделий.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе изготовления спеченных изделий из железостеклянных материалов, заключающемся в приготовлении шихты, прессовании, оксидировании и спекании, оксидирование проводят в атмосфере печи при температуре 200-400°С в течение 3,6-7,2 кс.

Известны технические решения, в которых оксидирование пористых заготовок проводят в среде перегретого пара либо после спекания, либо после закалки. Целью этой операции является повышение коррозионной стойкости и твердости изделий. Однако при этом снижается ударная вязкость изделий и ухудшается технологичность процесса. Проведение оксидирования прессовок в обычной атмосфере печи при температуре 200-400°С в течение 3,6-7,2 кс и достижение при этом улучшения технологичности процесса и повышения ударной вязкости спеченного материала не известно. Нагрев прессовок в печи до температуры порядка 200-400°С и выдержка в течение 3,6-7,2 кс способствует образованию на поверхности частиц железа тонких слоев оксидов Рв2Оз и Рез04. В процессе спекания эти оксиды хорошо смачиваются с расплавленным стеклом, состоящим главным образом из оксидов, и образуют прочные соединения по типу оксид-оксид. Образование тонких, но в тоже время оксидных слоев на поверхности частиц железа не ухудшает ударную вязкость спеченного материала, а напротив способствует повышению вязкости стекла. Проведение оксидирования при температуре менее 200°С не способствует образованию оксидов на поверхности частиц железа. При повышении температуры оксидирования более 400°С ухудшается технологичность процесса (например, требуется печь, обеспечивающая более высокую температуру), а ударная вязкость спеченного материЁ

00

ю ю

CJ 00

го

ы

ала не повышается. Время выдержки менее З.б кс недостаточно для получения оксидных слоев ни поверхности частиц железа, а более 7,2 кс наоборот способствует перенасыщению структуры материала оксидами. Это обстоятельство отрицательно сказывается на достижении цели изобретения.

Пример. Предлагаемый способ изготовления спеченных изделий из железо- стеклянных материалов реализуется следующим образом.

Приготовление шихты, состоящей из порошков стекла 6 мас.%. чугуна 50 мас.% и железа-остальное, осуществляют в Y-об- разном смесителе в течение 2,4 кс, шихту прессуют на гидравлическом прессе НРМ - 100 S под давлением 1000 МПа, прессовки нагревают в сушильной печи СНОЛ 3,5 х 3.5/М 300 до температуры 200-400°С, выдерживают в течение 3,6-7,2 кс, а затем спекают в печи непрерывного действия модели АСДИМ-200 при температуре 1150°С в атмосфере эндотермического газа.

Предлагаемый способ изготовления спеченных изделий из железостеклянных материалов может быть реализован для других шихт, содержащих стекло, в других режимах и на других оборудованиях. Использование способа наиболее эффективно для металлостеклянных материалов на основе железа.

Ударную вязкость материалов определяли непосредственно на призматических

образцах размером 10x10x55 мм по ГОСТ 9457-78.

В таблице приведены режимы предложенного и известного способов изготовления изделий из железостеклянных

материалов и свойства спеченных материалов.

Как следует из приведенных в таблице данных, предложенный способ изготовления спеченных изделий из железостеклянных материалов (примеры 1-3) обеспечивает в сравнении с известным способом (6) повышение технологичности процесса и ударной вязкости спеченного материала. При осуществлении способа за

заявленными пределами (примеры 4,5) цель предложения не достигается.

Формула изобретения Способ изготовления спеченных изде- лий из железостеклянных материалов, включающий приготовление шихты, прессование, оксидирование и спекание, отличающийся тем, что оксидирование проводят в печи в атмосфере воздуха при 200-400°С в течение 3.6-7,2 кс.

Сущность изобретения: шихту, состоящую из порошков стекла, чугуна и железа, прессуют, оксидируют в атмосфере печи при температуре 200-400°С в течение 3,6- 7.2 кс и спекают. 1 табл.

Режимы оксидирования прессовок и ударная вязкость спеченных образцов из железостеклянных материалов