CS204329B1 - Method of making the sintered iron pressings of the hardened iron oxides - Google Patents

Description

3»

POPIS VYNALEZU

K AUTORSKÉMU OSVĚDČENIU 204329 (11) (Bl)

/22/ Přihlášené 22 09 78/21/ /PV 6109-78/ (51) InL Cl.38 22 f 3/16 '

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY (75)

Autor vynálezu (40) Zverejnené 31 07 80(45) Vydané 15 03 83

SLESAR MILAN prof. ing. CSc. , MlSKOVlC VLADIMÍR ing.a DUDROVA EVA ing. CSc., KOSICE (54) Spčsob výroby spekaných železných výliskov spevnených kysličníkmiželeza

Vynález sa týká spSsobu výroby spekaných železných výliskov spevnených kysličníkmi že-leza·

Doteraz sa na zlepšenie vlasností spekaných železných výliskov používajú viaceré metody,,ako napr. zvyšovanie obsahu uhlíka, přísad legúr, napr. médi, niklu, chrómu, molybdenu, man-ganu a i., připadne mikrolegujúcich přísad, napr. vanadu, titanu a pod·, v kombinácii s trans-for^acným spevneníra. Sálej na zlepšenie.vlastností železných výliskov sa využívá spevňovanieaisperzné a precipitačné, pričom ako disperzoidy sa používajú napr. kysličníky hliníka, chró-mu, kremíka, zirkonu, céru, ytria, thoria alebo komplexně oxidy typu vápenato-železitého, ho-rečnato-železitého a dalšie. Pri zvyšovaní kvality spekaných materiálov intenzívně rastie vý-znam moderných zhutňovacích metod, akými sú izostatické lisovanie, prietlačné lisovanie, ko-vaní e, valcovanie a pod.

Pre nelegované spekané železné výlisky je v závislosti od pórovitosti typické pevnostněrozmedzie 150 až 250 MPa a pre zhutněný, napr. kovaný stav asi 300 MPa. Legováním a tepelnýmspracovaním spojeným so zhutftovaním za tepla možno v súčasnosti dosiahnuů materiály s pev-nosčou asi 1 000 MPa.

Pri spekaných nelegovaných výliskoch bez přísady kysliČníkov železa je mikroštruktúratvořená feritovým zrnom o velkosti 7—9 podlá ČSN 420463·, vmestkami a porovitosťou zodpove-dajúcou sposobu přípravy výliskov. Pri lisovaní rozstrekovaného železa tlakom 600 MPa, jehospekaním pri teplote 1 100 °C v redukčnej atmosféře vzniká porovitost asi 10 — 12 Z a výlis-ky s pevnosůou 180 — 200 MPa. Vysokým stupftom zhutnenia za tepla, napr. kováním, možno tutopórovitosč znížit pod 2 % a získat materiál s velkostou zrna 8 — 9 a pevnostou 300 MPa. 204329 204329 čistilo sa, že vysoká pevnost výliskov možno dosiahnut spósobom podlá vynálezu, ktoréhopodstata spočívá v tom, že k práškovému železu vyrobenému běžnými sposobmi, sa přidává do 15obj. X kysličníkov železa s maxímálnou velkostou častíc 0,1 mm a zo vzniknutej homogenizova-nej zmesi sa lisujú výlisky s porovitostou do 20 X, ktoré sa spekajú za obvyklých podmienokv redukčnej atmosféře v rozsahu teplót 900 °C až 1 300 °C po dobu 0,5 až 4 hodin. Výhoda spdsobu výroby spekaných výliskov podlá vynálezu spočívá v tom, že umožňuje bezpoužitia legúr vyrobili spekané železné výlisky nezhutnené s pevnostou 300 MPa a zhutněnés pevnostou 500 MPa a vyššou. Tejto výhody sa dosahuje tým, že sa využívajú jemné kysličníkyželeza, napr. z odpadu prí válcování hutnických polotovarov na báze Železa, alebo produktyregenerácie moriacich kúpelov. Materiály takto připravené majú požadovánu tažnost a húževna-tost a móžu sa ekonomicky výhodné využít pre stredne a vyššie namáhané strojové súčasti men-ších jednotkových váh.

Primárný účinok vynálezu je založený na spevnení disperznými kysličníkmi železa, ktorév závislosti od podmienok spekanía a ochladzovanía možu dosiahnut tieto parametre: střednávelkost častíc do 10 nm a středná plošná medzičasticová vzdialenost 120 nm. Jemné precipitátykysličníkov prispievaju k spevneniu aj prostredníctvom statickej a dynamickej rekryŠtalizácie.Pósobia ako efektívne bariéry -raígrácie zrn feritu, čo sa prejavuje tým, že vznikajú extrémnězjemnenia feritového zrna až na hodnotu 13 až 14 podlá ÍSN. K tomuto zjemneniu napomáhá ajtermomechanický efekt zhutňovania a skutoČnost, že konečná porovitost sa mdže znížit pod 2 X.SúČtové využitie uvedených vplývov možno dosiahnut najvýraznejšie v podmienkach vysoko zhut-něného stavu. Napr. pri přísadě asi 5 obj. Xkysličníka železa možno dosiahnut pevnost asi500 MPa, čo oproti kovanému stavu bez přísady kysličníkov znamená prírastok pevnosti o 200MPa. Přikladl

Práškové železo vyrobené běžnými metodami, upravené a vyžíhané, s velkostou častíc do0,4 mm, homogenizujeme s kysličníkmi železa s maxímálnou velkostou častíc 0,1 mm s prídavkom*alebo bez přídavku mazadla. Kysličníky železa přidáváme v množstve do 15 obj. X. Z homogeni-zovanej mechanickéj zmesi lisujeme výlisky s celkovou pórovitostou do 20 X a spekáme za ob-vyklých podmienok v redukčnej atmosféře v rozsahu teplot 900 °C až 1 300 °C po dobu 0,5 až4 hod. Výlisky z teploty spekanía je možné ochladzovat v pecnej atmosféře, na vzduchu alebozrýchleným ochladzovaním, za ktorým može následovat popuštanie. Příklad 2

Spekané výlisky připravíme postupom uvedeným v příklade 1. Tieto sa dynamicky zhutňujúpri teplota 900 °C až 1 300 °C lisováním, kováním, válcováním, přetlačováním alebo izosta-tickým lisováním v atmosféře redukčnej, inertnej alebo mierne oxidačnej. Výlisky po dynamic-kom zhutnění je možné ochladzovat na vzduchu, alebo zrýchleným ochladzovaním s případným na-sledovným popúštaním. Příklad 3

Nespekané výlisky z homogenizovaných zmesi připravených podlá příkladu 1 ohrievame nateplotu zhutňovania a spracujeme spósobom podlá přikladu 2.

VyuŽitie vynálezu má tieto dalšie výhody. Umožňuje racionálnu výrobu kovaných strojovýchsúčasti pre strednú a vyššiu úroveň namáhania, slúžiacich ako náhrada za nízko a stredne le-gované tepelne spracované alebo nespracované spekané súčasti. Technologia je vhodná pre sé-riová výrobu súčasti menších rozmerov. Využitie vynálezu umožňuje racionálnu výrobu strojo-vých súčasti vyrobených zo spekaných Železných výliskov pre nižšiu a strednú úroveň namáha-nia. Aplikácia spdsobu pridávania a využitia kysličníkov železa zlepšuje vlastnosti týchtovýlislrjv a tým ich spolehlivost a úžitkové vlastnosti.

Claims (1)

1. 3 204329 Sposob pridávanía a využítia kysličníkov železa možno uplatnit ako aditívny spevňujuciefekt aj u spekaných nízko a stredne legovaných strojových súčastí, najma v kovanom stave,Čo znamená další vyšší účínok spevnenia, presahujúci hranice dosahované legováním. Vynález možno s výhodou využit tiež pře spekané železné výlisky s vyššou porovitostou,napr. pre samomazné ložiska, za úcelora spevnenia vázby móstikov, zlepšenia matrice, vlast-ností a.predlženia životnosti vyráběných ložísk. PRÉDMET VYNÁLEZU Sposob výroby spekaných železných výliskov spevnených kysličníkmi železa, pOsobxacehocestou disperzného a zrnového'spevnenia, vyznačujúci sa tým, že k práškovému železu sa při-dává do 15 obj. % kysličníkov železa s maximálnou velkostou častíc 0,1 mm á zo vz^niknutejzmesi sa lisujú výlisky s porovitostou do 20 %, ktoré sa spekajú v redukčnej atmosféřev rozsahu teplot 900 °C až 1 300 °C po dobu 0,5 až 4 hodin. Srvrrografia. n. p- závod 7. Most