close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY7514

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 7514
(13) C1
(19)
(46) 2005.12.30
(12)
7
(51) B 22F 3/12, 3/16, 3/26
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
С ПОВЫШЕННОЙ ИЗНОСОСТОЙКОСТЬЮ
(21) Номер заявки: a 20020893
(22) 2002.11.12
(43) 2004.06.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Институт порошковой металлургии" (BY)
(72) Авторы: Дьячкова Лариса Николаевна; Дмитрович Александр Анатольевич (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт порошковой металлургии" (BY)
(56) BY 4540 C1, 2002.
Федорченко И.М. и др. Композиционные спеченные антифрикционные материалы. - Киев: Наукова думка, 1980. С. 68-73, 80-85, 150-153, 349-351.
SU 1654362 A1, 1991.
SU 429120, 1974.
BY 7514 C1 2005.12.30
(57)
Способ изготовления антифрикционного материала с повышенной износостойкостью,
включающий прессование шихты, содержащей 1-3 мас. % графита, 0,2-1,0 мас. % дисульфида молибдена и остальное - железо, спекание прессовки и ее пропитку составом, включающим 3-7 мас. % олова, 0,1-0,9 мас. % графита, 0,1-0,9 мас. % алюминия, 3-7мас. %
железа и остальное - медь, отличающийся тем, что используют шихту, дополнительно
содержащую 3-10 мас. % карбида хрома Cr3C2, и состав для пропитки, дополнительно
включающий 2-4 мас. % свинца, а спекание проводят при температуре 1050-1100 °С.
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам
изготовления антифрикционных порошковых материалов на основе железа, применяемых
для деталей узлов трения.
Известны способ получения антифрикционных изделий из материала на основе железа, содержащего 1,5-3 % углерода, включающий приготовление шихты, прессование и
спекание [1] или способ изготовления износостойких деталей, содержащих 5-12 % порошка лигатуры ПХ18Н15 и 1-1,5 % углерода, железо - остальное, инфильтрированных медью
[2].
Однако в первом случае изделия из антифрикционного материала имеют повышенную
пористость и невысокую износостойкость, во втором случае материал также имеет невысокую износостойкость из-за невысокого содержания хрома 0,9-2,2 %, который находится
в материале в виде твердого раствора хрома в железе, а также инфильтрации медью,
имеющую низкую твердость и прочность.
В качестве прототипа выбран способ изготовления антифрикционного композиционного материала, включающий прессование основы из состава 1-3 % графита, 0,2-1 % дисульфида молибдена, железо - остальное, спекание основы, пропитку составом 3-7 %
олова, 0,1-0,9 % графита, 0,1-0,9 % алюминия, 3-7 % железа, медь – остальное [3].
BY 7514 C1 2005.12.30
Однако изделия, изготовленные из такого материала имеют невысокую износостойкость из-за низкой твердости основы, не содержащей легирующих элементов, а также
пропитывающий материал, не содержащий включений твердой смазки, обеспечивает невысокие значения усилия схватывания, что еще более снижает износостойкость.
Задача - повышение износостойкости антифрикционного материала.
Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления антифрикционного
материала с повышенной износостойкостью, включающем прессование шихты, содержащей
1-3 мас. % графита, 0,2-1 мас. % дисульфида молибдена и остальное - железо, спекание
прессовки и ее пропитку составом, включающим 3-7 мас. % олова, 0,1-0,9 мас. % графита,
0,1-0,9 мас. % алюминия, 3-7 мас. % железа и остальное - медь, используют шихту, дополнительно содержащую 3-10 мас. % карбида хрома Cr3С2, и состав для пропитки, дополнительно включающий 2-4 мас. % свинца, а спекание проводят при температуре 1050-1150 °С.
Экспериментально установлено, что введение в стальную шихту 3-10 мас. % карбида
хрома в виде орторомбического карбида Cr3С2, имеющего высокую твердость - 1350013600 МПа и стойкость к разложению при нагреве, а также спекание при температуре
1050-1150 °С позволяет существенно повысить твердость основы и соответственно износостойкость материала.
Включения стойкого орторомбического карбида хрома в количестве 3-10 мас. % создают гетерогенную структуру, имеющую повышенную износостойкость. При содержании
карбида хрома менее 3 мас. % существенного повышения износостойкости материала не
наблюдается, при содержании карбида хрома более 10 мас. % твердость материала существенно повышается и происходит значительное изнашивание контртела в узле трения.
Температура спекания 1050 °С недостаточна для получения необходимой прочности
материала, соответственно износостойкости. При спекании выше 1150 °С начинает интенсивно разлагаться карбид хрома, хром диффундирует в железную матрицу, повышая ее
однородность и твердость, однако износостойкость материала падает.
Введение в пропитывающий материал 2-4 мас. % свинца, создающего при трении защитную пленку, препятствующую схватыванию, обеспечивая снижение коэффициента
трения и повышение предельного усилия схватывания и износостойкость материала. При
содержании менее 2 мас. % свинца существенных изменений в свойствах материала не
наблюдается, при более 4 мас. % - значительно снижается прочность материала.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется в примерах.
Примеры 1-5
Исходные порошки в количестве (мас. %): графит - 1,5; дисульфид молибдена - 0,5,
карбид хрома - 1; 3; 6,5; 10; 12, железо - остальное смешивали в лопастном смесителе в
течение 0,5 ч. Полученную шихту засыпали в пресс-форму и прессовали до плотности
82 %, прессовки спекали в защитно-восстановительной атмосфере эндогаза при температуре 1050; 1100; 1150 °С и пропитывали при температуре 1080 °С в защитно-восстановительной атмосфере эндогаза составом (мас. %): олово - 5; графит - 0,5; алюминий - 0,5;
железо - 5; свинец - 0,5; 2; 3; 4; 5,5; медь - остальное.
Свойства материала приведены в таблице.
По способу-прототипу исходные порошки (мас. %): графит - 1,5; железо - остальное,
засыпали в пресс-форму, прессовали до плотности 82 %, спекали в защитно-восстановительной атмосфере эндогаза при температуре 1100 °С, пропитывали составом (мас. %):
олово - 5; графит - 0,5; алюминий - 0,5; железо - 5; медь - остальное при температуре
1080 °С в защитно-восстановительной атмосфере эндогаза.
Свойства материала приведены в таблице.
2
BY 7514 C1 2005.12.30
Таблица
№
п/п
1
Состав
основы
1,5Гр, 0,5MoS2,
1Cr3C2, Fe - ост.
2
1,5Гр, 0,5MoS2,
3Cr3C2, Fe - ост.
3
1,5 Гр, 0,5MoS2,
6,5Cr3C2, Fe - ост.
4
1,5 Гр, 0,5MoS2,
10Cr3C2, Fe - ост.
5
1,5 Гр, 0,5MoS2,
12Cr3C2, Fe - ост.
По про- 1,5Гр, 0,5MoS2,
тотипу Fe - ост.
Состав
пропитывающего
материала
5Sn, 0,5Гр, 0,5Al,
5Fe, 0,5Sn, Cu -ост.
5Sn, 0,5Гр, 0,5Al,
5Fe, 2Sn, Cu - ост.
5Sn, 0,5Гр, 0,5Al,
5Fe, 3Sn, Cu - ост.
5Sn, 0,5Гр, 0,5Al,
5Fe, 4Sn, Cu - ост.
5Sn, 0,5Гр, 0,5Al,
5Fe, 5,5Sn, Cu - ост.
5Sn, 0,5Гр, 0,5Al,
5Fe, Cu - ост.
Темпе- Коэфратура фициспекаент
ния, °С трения
Износ,
г/км
Предель- Предел
ное
прочности
усилие
при рассхватыва- тяжении,
ния, кг/см2
МПа
1000
0,012
0,56
45
480
1050
0,009
0,35
54
480
1100
0,008
0,31
97
520
1150
0,008
0,27
99
430
1200
0,009
0,27
99
390
1100
0,01
0,56
36
460
Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить износостойкость антифрикционного материала - износ снижается в 1,8 раза, коэффициент трения - в 1,25 раза, предельное усилие схватывания повышается в 2,7 раза, прочность повышается в 1,13 раз.
Источники информации:
1. Федорченко И.М., Пугина Л.И. Композиционные спеченные антифрикционные материалы. - Киев: Наукова думка, 1980.
2. US 93057633, МПК B 22F 3/26, С 22С 1/04, 1993.
3. BY П. 4540, МПК7 B 22F 1/00, 3/26, 2002 // Бюл. № 2 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
116 Кб
Теги
by7514, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа