CS201402B1 - Medium alloyd sintered steel with high toughness and resistance against the wear - Google Patents

Description

201 402 (11) (Bl)

ÍSESS POPIS VYNÁLEZU

REPUBLIKA

‘ ’ K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU

(61) (23) Výstavná priorita(22) Přihlášené 23 08 77(21) PV 5535-77 (51) IntCl.3 B 22 F 3/00

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY (40) Zverejnené 31 08 79 (45) Vydané 01 03 83 voj '

Autor vynálezu SALAK ANDREJ ing. CSc., KOSICE, SlMORA RUDOLF, DUBNIC A NAD VÁHOUa HLISNIKOVSKÍ STANISLAV ing., DOLNÍ KUBÍN (54) Stredne legovaná spekaná ocel’ s vysokou húževnatosťou a odolnosťou voči opotrebeniu 1

Vynález sa týká stredne legovanej spekanej ocele s vysokou húževnatosťou a odolnosťouvoči opotrebeniu, ktorá sa spracuje postupmi práškovej metalurgie. V práškovej metalurgii je okrem uhlíkových ocelí známy celý rad ocelí legovaných predo-všetkým me3ou, niklom, chromom a fosforom. Potom sú ocele legované kombináciami uvedenýcha 3alších prvkov ako napr. me3ou a niklom, niklom a chromom, chromom a kremíkom, chromoma molybdénom, niklom, molybdénom a fosforom, niklom a me3ou. Balej je známa celá skupinaocelí legovaných mangánom, cínom a mangánom, chromom a mangánom, meSou a mangánom, me3ou,mangánom a niklom, mangánom, chromom a molybdénom a mangánom, vanádom, molybdénom. Jednotli-vé prvky v týchto spekaných oceliach sú obsiahnuté v množstvách od niekolkých desatín per-centa do niekolkých percent hmotnostných podlá požadovaných vlastností a podmienok spraco-vania. V případe mangánových ocelí binárneho systému Fe-Mn alebo ternárneho systému Fe-Mn-C,je skúmaný vplyv mangánu hlavně asi do 6 % hmotnostných a pri komplexně legovaných systé-moch typu Fe-Mn-Cr-Mo-C alebo Fe-Mn-V-Mo-C obsah uvedených prvkov vrátane mangánu v ocelinepřevyšuje 0,8 % hmotnostných. Při oceli typu Fe-Mn-Mo-C obsah mangánu nie je vyšší ako0,5 %, pričom obsah molybdénu bývá až 2 % hmotnostných. Tieto údaje sa týkajú nízko a stred-ne legovaných spekaných ocelí, charakterizovaných ako konštrukčné ocele.

Nedostatkom spomínaných nízko a stredne legovaných spekaných ocelí určených pře použi-tie v práškovej metalurgii predovŠetkým je, že pri ich legovanie sa používájú v prevažnej 201 402 2 201 402 miere drahé a deficitně legúry, ako je napr. me8 a nikel, a to často v množstve 5 až 10 %hmotnostných, čo podstatné zvyšuje cenu takejto ocele. Calším ich nedostatkom je, že predoaiahnutie vysokých vlastností požadovaných pre jednotlivé případy aplikácie, ktoré mčžedo určitej miery charakterizovat napr. tvrdost, je nevyhnutné tieto ocele zušlechťovat, čospočívá v ohřeve na kaliacu teplotu v ochrannej atmosféře, v kalení do vody alebo do olejaa v popúšťaní. Tieto výrobné operácie sú techniky i ekonomicky náročné, pričom při takomtotepelnom spracovaní dochádza často k nežiadúcim rozměrovým změnám produktu a k vznikuprasklin, čo znehodnocuje výrobky a zvyšuje výrobné náklady. Přitom samotná binárna sústavař'e-Mn, napriek známému spevňujúcemu vplyvu mangánu, nenachádza doteraz technické uplatne-nie pre problémy s vysokou afinitou tohto prvku ku kyslíku v procese spekania. Naproti to-mu spekané mangánové ocele typu Fe-SIn-C napriek tomu, žě majú vysokú pevnost a tvrdostpodl’a obsahu mangánu a uhlíka a podmienok spracovanía, výkazujú značný pokles húževnatost-ných vlastností so zvyšováním obsahu mangánu, čo zhoršuje možnosti pre uplatnenie týchto • ocelí pre podmienky dynamického namáhania. Calšou nevýhodou týchto ocelí je, že po tepel-nom spracovaní pre doaiahnutie požadovaných rozměrových tolerancií je nevyhnutné ich v tom-to stave brúsiť, čo je zdíhavá a nákladná výrobná operácia.

Vyššie uvedené nevýhody nemá stredne legovaná spekaná ocel s vysokou húževnatosťoua odolnosťou voči opotrebeniu podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že ako legúryobsahuje 1,5 až 5 % hmotnostných mangánu, 0,2 až 1 % hmotnostně molybdénu a 0,1 až 0,8 %hmotnostných uhlíka; táto ocel sa připraví bu3 z čiastočne difúzne predlegovaných práškovalebo z úplné predlegovaných práškov vyráběných rozstrekovaním alebo z miešaných práškov,pozostávajúcich z práškového železa a príslušnej práškovej legúry vo formě elementárnychprvkov alebo vo formě predzliatin, pričom tieto prášky alebo práškové zmesi sa spracujú po-stupmi práškovej metalurgie. Výhodou stredne legovanej spekanej ocele podlá vynálezu je, že vhodnou kombináciouobsahu mangánu, molybdénu a uhlíka sa dosahuje vysoká húževnatosť a vysoká odolnost vočiopotrebeniu už v spekanom stave bez nutnosti dodatočného zušlachtovania. Ualšou výhodoutejto ocele je, že pre dosiahnutie požadovaných vysokých technických vlastností sa použí-vá ako hlavná legúra lačný a dostupný mangán v spojení s poměrně nízkým prídavkom molybdé-nu, čo umožňuje upustit aj od prídavkov médi, ktorá sa často přidává pre intenzifikáciuspekacieho procesu. Použitie tejto ocele v práškovej metalurgii prispeje k zjednodušeniuvýrobných postupov, k zhospodárneniu výroby spekaných strojných súčiastok a k zvýšeniu ichživotnosti. Příklad K mechanickému práškovému železu s velkostou častíc pod 0,16 mm sa přidá mangánv*množstve 4,5 % vo formě práškového uhlíkového feromangánu s velkostou častíc pod 0,04 mma molybděn v množstve 0,3 % vo formě práškového feromolybdénu a 1 % stearanu zinočnatéhoako mazadla. Z takto pripravenej práškovej zmesi po premiešaní sa vylisuje ozubené kolesoo hmotnosti 125 g takým tlakom, aby spekané ozubené koleso málo porovitost v rozsahu 9až 12 %. Vylisované ozubené koleso o výške asi 29 mm sa speká pri teplote 1120 °C po dobu

Claims (1)

1. 3 201 402 3 h v štiejfenom čpavku. Po spekaní ozubené koleso se ochladzuje v peci pod vplyvom ochran-né j atmosféry rýchlosťou asi 0,5 °C/s alebo na vzduchu po vytiahnutí ozubených kolies z pece z teploty v rozmedzí 800 až 900 °C. Ozubené koleso po ochladení v peci mé tvrdosť 250HV 10. Takéto ozubené kolesá sú použité napr. ako ozubené kolesá hydraulických čerpadielpre prevádzkové tlaky do 1,5 MPa a skúšobne do 5 MPa. Otvor pře hriade! a ozubenie sa tarú-sia alebo pretlačujú za studená v presnom nástroji. PBEDMET VYNÁLEZU Stredne legovaná spekaná ocel’ s vysokou húževnatosťou a odolnosťou voči opotrebeniu,vyznačujúca sa tým, že ako legúry obsahuje 1,5 až 5 % hmotnostných mangánu, 0,2 až 1 %hmotnostně molybdénu a 0,1 až 0,8 % hmotnostných uhlika.