close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY12920

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2010.02.28
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 22C 9/00
СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО
СПЕЧЕННОГО ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА
(21) Номер заявки: a 20081106
(22) 2008.08.25
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт механики
металлополимерных систем имени
В.А. Белого Национальной академии
наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Ковтун Вадим Анатольевич; Пасовец Владимир Николаевич (BY)
BY 12920 C1 2010.02.28
BY (11) 12920
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) BY 10808 C1, 2008.
RU 2007114572 A, 2008.
RU 2087575 C1, 1997.
КОВТУН В.А. и др. Новые материалы и
технологии: порошковая металлургия,
композиционные материалы, защитные
покрытия, сварка: Материалы докладов
8-ой международной научно-технической
конференции.- Минск, 2008.- C. 96-97.
WO 95/10481 A1.
(57)
Состав для получения композиционного спеченного порошкового материала, содержащий медный порошок крупностью 100-160 мкм, гранулы омедненного графита крупностью 160-200 мкм в количестве 16-17 мас. % при содержании меди в гранулах
омедненного графита 70-75 мас. %, гранулы омедненного полимера крупностью 50-200
мкм в количестве 7-9 мас. % при содержании меди в гранулах омедненного полимера 5060 мас. %, гранулы омедненного никеля крупностью 100-200 мкм в количестве 3-5 мас. %
при содержании меди в гранулах омедненного никеля 25-35 мас. %, гранулы омедненного
хрома крупностью 25-75 мкм в количестве 6-8 мас. % при содержании меди в гранулах омедненного хрома 30-40 мас. % и углеродные нанотрубки в количестве 0,2-0,7 мас. %, отличающийся тем, что дополнительно содержит фуллерены в количестве 0,02-0,04 мас. %.
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к составам
для получения порошковых композиционных материалов, и может быть использовано для
изготовления износостойких изделий для машиностроения.
Известны составы для получения композиционных порошковых меднографитовых материалов, содержащие порошок меди и графита в количествах от нескольких до 75 % [1].
Недостатком таких составов являются невысокие физико-механические характеристики материалов.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является состав для получения антифрикционного композиционного порошкового ма-
BY 12920 C1 2010.02.28
териала для узлов трения, содержащий медный порошок крупностью 100-160 мкм, гранулы омедненного графита крупностью 160-200 мкм в количестве 16-17 мас. % при содержании меди в гранулах омедненного графита 70-75 мас. %, гранулы омедненного
полимера крупностью 50-200 мкм в количестве 7-9 мас. % при содержании меди в гранулах омедненного полимера 50-60 мас. %, гранулы омедненного никеля крупностью 100200 мкм в количестве 3-5 мас. % при содержании меди в гранулах омедненного никеля 2535 мас. %, гранулы омедненного хрома крупностью 25-75 мкм в количестве 6-8 мас. %
при содержании меди в гранулах омедненного хрома 30-40 мас. % и углеродные нанотрубки в количестве 0,2-0,7 мас. % [2].
Недостатками известного состава являются низкая твердость и высокая пористость
получаемого материала. Задача изобретения состоит в повышении твердости материала, а
также уменьшении его пористости.
Поставленная задача решается тем, что состав для получения композиционного спеченного порошкового материала, содержащий медный порошок крупностью 100-160 мкм,
гранулы омедненного графита крупностью 160-200 мкм в количестве 16-17 мас. % при
содержании меди в гранулах омедненного графита 70-75 мас. %, гранулы омедненного
полимера крупностью 50-200 мкм в количестве 7-9 мас. % при содержании меди в гранулах омедненного полимера 50-60 мас. %, гранулы омедненного никеля крупностью 100-200
мкм в количестве 3-5 мас. % при содержании меди в гранулах омедненного никеля 25-35
мас. %, гранулы омедненного хрома крупностью 25-75 мкм в количестве 6-8 мас. % при содержании меди в гранулах омедненного хрома 30-40 мас. % и углеродные нанотрубки в количестве 0,2-0,7 мас. %, дополнительно содержит фуллерены в количестве 0,02-0,04 мас. %.
Сущность изобретения состоит в следующем. Использование фуллеренов в количестве 0,02-0,04 мас. % позволяет наиболее равномерно в максимальной степени заполнить
свободное межчастичное пространство в порошковой матрице, не перекрывая поверхности остальных гранул наполнителей. При этом повышается твердость и снижается пористость композиционного материала.
Содержание фуллеренов в композиции на основе металлической матрицы в количестве менее 0,02 мас. % недостаточно для эффективной реализации их уникальных антифрикционных и прочностных свойств. В результате снижается твердость и увеличивается
пористость материала.
Если содержание фуллеренов более 0,04 мас. % происходит ухудшение эксплуатационных характеристик композиционного спеченного порошкового материала за счет того,
что фуллерены, попадая в области контактного взаимодействия компонентов материала,
разупрочняют порошковую матрицу, не позволяя создавать достаточно прочные металлические связи между частицами. При этом снижается твердость материала.
Для иллюстрации изобретения в табл. 1 приведены составы для получения композиционных спеченных порошковых материалов, а в табл. 2 - их сравнительные свойства.
Составляющими компонентами композиционных спеченных порошковых материалов
явились медный порошок марки ПМС-В ГОСТ 4960-75, гранулы графита марки ГМП,
гранулы политетрафторэтилена ГОСТ 1007-72, гранулы порошка никеля ГОСТ 9722-79,
гранулы порошка хрома, омедненные химическим способом, углеродные нанотрубки, полученные методом дугового испарения.графитового стержня, и фуллерены, полученные в
плазме электрической дуги.
Материалы получали методом спекания порошковых композиций в специальной
прессформе на установке для электроконтактного спекания при следующих показателях
технологического процесса:
усилие прижатия электродов, кН
9,5
ток, кА
17-19
2
BY 12920 C1 2010.02.28
Измерение твердости проводили на прессе Бринелля по ГОСТ 9012-59. Пористость
спеченных композиционных материалов определяли методом гидростатического взвешивания по ГОСТ 18898-73.
Как следует из приведенных данных, заявляемый композиционный спеченный порошковый материал, по сравнению с известным, характеризуется пониженной пористостью и
повышенной твердостью.
Таблица 1
Компоненты композиционных спеченных
порошковых материалов и их характеристики
Крупность частиц
медного порошка,
мкм
Содержание медного порошка в
материале, мас. %
Крупность гранул
омедненного графита, мкм
Содержание гранул
омедненного графита в материале,
мас. %
Содержание меди в
гранулах омедненного графита,
мас. %
Крупность гранул
омедненного полимера, мкм
Содержание
гранул омедненного полимера в
материале,
мас. %
Содержание
меди в гранулах
омедненного
полимера,
мас. %
Крупность гранул омедненного никеля, мкм
Содержание гранул омедненного никеля в
материале,
мас. %
Составы для получения композиционных спеченных порошковых материалов
По
прототипу
100160
64
Запредельные
100160
100160
Заявляемые
Запредельные
Контрольные
100- 100- 100- 100- 100- 100- 100- 100- 100- 100160 160 160 160 160 160 160 160 160 160
63,99 63,99 63,99 63,9 63,9 63,9 63,9
63,9 63,9 75,4
63,95
99,0
9
8
5
9
8
7
6
4
2
7
160200
160200
160200
160- 160- 160- 160- 160- 160- 160- 160- 100200 200 200 200 200 200 200 200 160
-
16,5
16,5
16,5
16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5
-
73
73
73
100160
100160
100160
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
-
55
55
55
55
55
55
55
55
55
55
55
55
-
160200
160200
160200
-
-
4
4
4
-
-
73
73
73
73
73
73
73
73
73
100- 100- 100- 100- 100- 100- 100- 100- 100160 160 160 160 160 160 160 160 160
160- 160- 160- 160- 160- 160- 160- 160200 200 200 200 200 200 200 200
4
4
3
4
4
4
4
4
4
-
-
BY 12920 C1 2010.02.28
Продолжение таблицы 1
Компоненты композиционных спеченных
порошковых материалов и их характеристики
Содержание меди в
гранулах омедненного никеля, мас. %
Крупность гранул
омедненного хрома,
мкм
Содержание гранул
омедненного хрома
в материале, мас. %
Содержание меди в
гранулах омедненного хрома, мас. %
Содержание углеродных нанотрубок, мас. %
Содержание фуллеренов, мас. %
Составы для получения композиционных спеченных порошковых материалов
По
прототипу
30
Запредельные
30
30
30
50-75 25-75 25-75 25-75
Заявляемые
Запредельные
Контрольные
30
30
30
30
30
30
30
-
-
2575
2575
2575
2575
2575
2575
2575
-
-
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
-
-
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
-
-
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
-
-
0,001 0,002 0,005 0,01 0,02 0,03 0,04
0,05
0,06 0,08 0,03
-
1,0
Таблица 2
Номера составов для получения композиционных
спеченных порошковых материалов
Характеристики композиционных спеченных порошковых материалов
Твердость, НВ
65
70
80
90
100
110
115
105
90
75
70
60
50
По прототипу
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Пористость, %
7
7
7
6
5
4
4
4
4
4
4
7
7
Примечание: Для определения характеристик были испытаны по 5 образцов из каждого
композиционного спеченного порошкового материала и проведена статистическая обработка результатов испытаний.
4
BY 12920 C1 2010.02.28
Источники информации:
1. Федорченко И.М., Пугина Л.И. Композиционные спеченные антифрикционные материалы. - Киев: Наук. Думка, 1980. - С. 237.
2. Патент РБ 10808, МПК7 С 22С 9/00, 1/05, 2008 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
99 Кб
Теги
by12920, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа