Способ изготовления многослойных изделий Советский патент 1979 года по МПК B22F7/04 B32B31/20 C22C21/00 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к способам изготовления многослойных изделий, одним из сло.ев которых является спеченное износостойкое покрытие с антифрикционными свойствами.

Известен способ изготовления многослойных изделий с антифрикционными свойствами, предусматривающий нанесение на металлическую основу промежуточного слоя из меди или никеля и порошкового антифрикционного слоя с последук)щим нагревом многослойной заготовки до температуры спекания антифрикционного слоя 850- 870°С и прокаткой 1.

Известен также способ изготовления многослойных изделий - подшипников с антифрикционным слоем на основе алюминия, предусматривающий прокатку из порошковыхкомпозиций трехслойной ленты, ее спекание и соединение накаткой со стальной основой также в виде ленты 2.

Такой способ позволяет получать высокопрочные спеченные подшипники с антифрикционным слоем на основе алюминия.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ, предусматривающий нанесение на металлическую основу промежуточного слоя из серебра или никеля и п.редварительно спеченного износостойкого (фрикционного) покрытия и последующеесоединение основы и покрытия путем нагрева до температуры 600-800°С под давлением 3.

Недостатком этих способов является невозможность получения антифрикционных изделий из алюминиевых сплавов с твердосмазочным покрытием, в частности, с покрытием из селенидов или дисульфидов тугоплавких металлов; так как соединение основы и покрытия в силу необходимости спекания слоя покрытия и использования высокотемпературного промежуточного слоя в данных способах требует применения повышенных температур.

Высокая температура термической обработки при нанесении твердосмазочных покрытий отрицательно сказывается на прочности соединения основы с покрытием.

Цель способа - получение антифрикционных изделий из алюминиевых сплавов с твердосмазочным покрытием.

Это достигается тем, что в качестве промежуточного слоя используют пасту, содержащую галлий и порошок материала основы а термическую обработку проводят при температуре 50-200°С под давлением 0,1 - 0,3 кг/см , причем используют пасту, содержащую 65-85 вес.°/о галлия и 15-35 вес.% порощка материала основы.

Способ осуществляется следующим образом.

Спеченное покрытие, содержащее, по крайней мере, одну из известных твердых смазок из группы: диселенид вольфрама, диселенид молибдена, дисульфид вольфрама и дисульфид молибдена, соединяют с металлической основой из алюминиевого сплава при термообработке в интервале температур 50-:200°С под давлением 0,1-0,3 кг/см В качестве промежуточного слоя используют Пасту на основе галлия, содержащую 15-35 вес.% порошка материала основы, крупностью 407-80 мк. Выше температуры 250°С и давления 0,3 кг/см наблюдается охрупчивание переходной области, отрицательно сказывающееся на прочности сцепления покрытия с основой, т. е. ари параметрах выше предельно указанных заданное покрытие на алюминиевой основе получить нельзя

Пример /., На Ъснбву из конструкционного алюминиевого сплава после обезжиривания поверхности наносят слой пасты, содержащей 75 вес.°/о галлия и 25 вес% порошка АМГ-6 толщиной 100- 200 мк. Спеченное твердосмазочное покры тие заданной конфигурации, содержащее порошок диселенида вольфрама, наносят на основу и осуществляют термообработку слоев в сборе при температуре 100°С в течение 7 ч под давлением 0,15 кг/см. Прочность сцепления на срез покрытия с основой составляет 1,5 кг/мм 2.

Выдержка многослойного изделия при температуре 50°С в течение 7 ч под давлением 0,15 кг/см 2 позволяет получить прочность сцепления на срез покрытия с основой

1,Г КГ/ММ. ...,,,.,,,,,,-,-,,ч ..-:-,ч;-. ;V

Пример 2. На основу из конструкционного алюминиевого сплава АМГ-6 после обезжиривания поверхности наносят слой пасты, содержащий 65 вес.% галлия и 35 вес.% порошка АМГ-6 толщиной 100- 200 мк.

Спеченное твердосмазочное покрытие заданной конфигурации, содержащее порошок

704720

диселенида вольфрама, наносят на основу и выдерживают в сборе при температуре 150°С в течение 6ч под Давлением 0,15 кг/см Прочность сцепления покрытия с основной составляет Зкг/мм.

Пример 3. На спеченное покрытие, содержащее диселенид вольфрама, методом металлизации в вакууме наносят слой алюминия толщиной 1-5 мк. Основу из конструкционного алюминиевого сплава АМГ-6 обезжиривают и покрь1вают слоем пасты, содержащей 75 вес.% галлия и 25 вес.% порошка АМГ. Покрытие накладывают на основу и выдерживают в сборе при температуре 200°С в течение 5ч и давлении 0,15 кг/см . Прочность сцепления на срез покрытия с основой составляет 2,5 кг/мм

В результате реализации данного способа получают многослойные изделия с прочным сцеплением твердосмазочного покрытия с основой из алюминиевых сплавов. Осуществление операции соединения покрытия с основой при низкой температуре позволяет исключить нежелательные процессы пластической деформации, рекристаллизации и снижения прочности в процессе термической обработки.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Патент США № 3367774, кл. 75-208, 1968.