close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4540

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4540
(13)
C1
7
(51) B 22F 3/12,
(12)
B 22F 3/26
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННОГО
КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
(21) Номер заявки: a 19980608
(22) 1998.06.29
(46) 2002.06.30
(71) Заявитель: Научно-исследовательский
институт порошковой металлургии с опытным
производством (BY)
(72) Авторы: Дьячкова Л.Н., Звонарев Е.В., Сериков
Ю.В., Борисов Е.П. (BY)
(73) Патентообладатель: Научно-исследовательский институт порошковой металлургии с
опытным производством (BY)
(57
Способ изготовления антифрикционного композиционного материала, включающий приготовление смесей для рабочей части и основы, содержащих графит и железо, последовательное засыпание их в прессформу, прессование, спекание, пропитку составом на основе меди, отличающийся тем, что приготавливают
смесь для рабочей части, дополнительно содержащую дисульфид молибдена, при следующем содержании
компонентов, мас. %: графит - 1-3, дисульфид молибдена - 0,2-1, железо - остальное; приготавливают смесь
для основы при следующем содержании компонентов, мас. %: графит - 0,1-1, железо - остальное; пропитку
ведут составом, дополнительно содержащим олово, графит, алюминий, железо, при следующем содержании
компонентов, мас. %: олово - 3-7, графит - 0,1-0, 9, алюминий - 0,1-0,9, железо - 3-7, медь - остальное; а после пропитки проводят холодное доуплотнение в направлении проведения пропитки.
BY 4540 C1
(56)
RU 2052319 C1, 1996.
SU 1424967 A1, 1986.
SU 1458077 A1, 1989.
RU 2066597 C1, 1996.
RU 1839480 A1, 1996.
RU 2093308 C1, 1997.
RU 2080210 C1, 1997.
JP 01056807 A, 1989.
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам изготовления антифрикционных композиционных порошковых материалов на основе железа, подвергаемых пластической деформации.
Известны способы получения антифрикционных изделий из материалов на основе железа, содержащих
1,5-3 % углерода, включающий приготовление шихты, прессование и спекание [1], или композиционных антифрикционных изделий, включающий раздельное прессование заготовок частей изделий, их спекание, последующую обработку и пайку [2].
Однако в первом случае изделие из антифрикционного материала имеет повышенную пористость и хрупкость и неспособно деформироваться, во втором случае образуется недостаточно прочный контакт между
разнородными частями, что может привести к разрушению изделия при его пластической деформации.
BY 4540 C1
В качестве прототипа выбран способ изготовления горлового кольца для стеклоформующей машины,
включающий приготовление шихт двух составов, последовательное засыпание их в пресс-форму, спекание и
пропитку медью [3].
Однако при данном способе образуется остаточная пористость, снижающая пластичность материала, а
пропитка медью при температуре, выше температуры плавления меди, приводит к оплавлению материала
основы, содержащей углерода более 1 %, необходимое для получения удовлетворительной износостойкости.
Техническая задача - повышение износостойкости антифрикционного композиционного материала с одновременным повышением его пластичности.
Поставленная техническая задача достигается тем, в способе изготовления антифрикционного композиционного материала, включающем приготовление смесей для рабочей части и основы, содержащих графит и
железо, последовательное засыпание их в пресс-форму, прессование, спекание, пропитку составом на основе
меди, приготавливают смесь для рабочей части, дополнительно содержащую дисульфид молибдена, при
следующем содержании компонентов, мас. %: графит - 1-3, дисульфида молибдена - 0,2-1, железо - остальное; приготавливают смесь для основы, при следующем содержании компонентов, мас. %: графит - 0,1-1,0,
железо - остальное, пропитку ведут составом, дополнительно содержащим олово, графит, алюминий, железо,
при следующем содержании компонентов, мас. %: олово - 3-7, графит - 0,1-0,9, алюминий - 0,1-0,9, железо 3-7, медь - остальное, а после пропитки проводят холодное доуплотнение в направлении проведения пропитки.
Экспериментально установлено, что инфильтрированный материал на основе состава рабочей части имеет удовлетворительные триботехнические свойства - коэффициент трения и износостойкость благодаря повышенному содержанию углерода и наличию твердой смазки - дисульфида молибдена, а на основе низкоуглеродистой стали состава основы имеет повышенную пластичность, что дает возможность его
деформировать.
Пропитка материалом на основе меди, содержащим олово, графит, алюминий, позволяет значительно
снизить температуру пропитки и получить качественную поверхность изделия после пропитки.
Холодное доуплотнение после пропитки позволяет исключить остаточную пористость и создать субструктуру, обеспечивающую повышение пластичности материала, проведение доуплотнения в направлении,
перпендикулярном предварительной пропитке, приводит к созданию текстуры участков инфильтрата на основе меди и, как следствие, снижению пластичности материала.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется в примерах.
Примеры 1-10.
Исходные порошки в количестве (мас. %): для рабочей части: графит (Гр) - 0,5; 1; 2; 3; 3,5; дисульфид
молибдена (MoS2) - 0; 0,1; 0,55; 1; 1,1; железо (Fe) - остальное, для основы - графит - 0; 0,1; 0,55; 1; 1,1, железо - остальное смешивали в лопастном смесителе в течение 0,5 ч. Полученные составы последовательно
засыпали в пресс-форму и прессовали до плотности 82 %, прессовки спекали в защитно-восстановительной
атмосфере эндогаза при температуре 1100 °С и пропитывали при температуре 1080 °С в защитновосстановительной атмосфере эндогаза составом (мас. %): олово (Sn) - 2; 3; 5; 7; 8, графит - 0; 0,1; 0,5; 0,9; 1,
алюминий (Аl) - 0; 0,1; 0,5; 0,9; 1, железо - 2; 3; 5; 7; 8, остальное медь (Cu). После пропитки проводили холодное доуплотнение при давлении 100 МПа в направлении проведения пропитки.
Триботехнические свойства (коэффициент трения и износостойкость) и пластичность приведены в таблице.
По способу-прототипу готовили смеси порошков рабочей части и основы (мас. %): рабочая часть - никель - 4, графит - 1,2, железо - остальное, основа: графит - 0,5, железо - остальное, засыпали последовательно
в пресс-форму, прессовали до плотности 85 %, спекали в защитно-восстановительной атмосфере эндогаза
при температуре 1200 °С, пропитывали составом (мас. %): железо - 5, медь - ост. при температуре 1150 °С в
защитно-восстановительной атмосфере эндогаза.
Свойства материала приведены в таблице.
2
BY 4540 C1
№
п/п
1
Состав рабочей
Состав основы
части
0,5 Гр, 0,1 MoS2, 0 Гр, Fe - ост.
Fe - ост.
1,0 Гр, 0,2 MoS2,
Fe - ост.
2,0 Гр, 0,6 MoS2,
Fe - ост.
3,0 Гр, 1,0 MoS2,
Fe - ост.
3,5 Гр, 1,1 MoS2,
Fe - ост.
2,0 Гр, 0,6 MoS2,
Fe - ост.
0,1 Гр, Fe - ост.
7
-//-
-//-
8
-//-
-//-
9
-//-
-//-
2
3
4
5
6
10
0,55 Гр, Fe ост.
1,0 Гр, Fe - ост.
1,1 Гр, Fe - ост.
0,55 Гр, Fe ост.
2,0 Гр, 0,6 MoS2, 0,55 Гр, Fe Fe - ост.
ост.
Состав пропитывающего материала
5 Sn, 0,5 Гр,
0,5 А1, 5 Fe,
Cu - ост.
Направление
Коэфхолодного
фициент
доуплоттрения
нения
Износ,
г/км
Относительное удлинение, %
в направл.
пропитки
0,027
1,2
5,5
-//-
-//-
0,018
0,95
5,0
-//-
-//-
0,009
0,35
5,0
-//-
-//-
0,009
0,35
3,5
-//-
-//-
0,010
0,35
1,5
-//-
0,033
1,1
3,0
-//-
0,03
0,9
3,2
-//-
0,025
0,85
2,5
-//-
0,022
0,8
1,8
перпендикулярно
пропитке
0,009
0,35
3,2
-
0,08
2,2
4,8
2 Sn, 0 Гр, 0 Al, 2
Fe, Cu - ост.
3 Sn, 0,1 Гр,
0,1 Al, 3 Fe,
Cu - ост.
7 Sn, 0,9 Гр,
0,9 Al, 7 Fe,
Cu - ост.
8 Sn, 1,0 Гр,
1,0 Al, 8 Fe,
Cu - ост.
5 Sn, 0,5 Гр,
0,5 Al, 5 Fe,
Cu - ост.
По
споcoбу- 1,2 Гр, 4 Ni, Fe 0,5 Гр, Fe - ост. 5 Fe, Cu - ост.
про- ост.
тотипу
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать антифрикционные композиционные материалы
с удовлетворительными триботехническими свойствами и повышенной пластичностью: коэффициент трения
- 0,009, износ - 0,35 г/км, относительное удлинение - 5,0 %.
Источники информации:
1. Федорченко И.М., Пугина Л.И. Композиционные спеченные антифрикционные материалы. - Киев:
Наукова думка, 1980.
2. US 4425249 МПК B22F 7/02, 1981.
3. RU 2052319 МПК B22F 3/12, 1996 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
115 Кб
Теги
by4540, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа