CS209604B1 - Mechanické práškové železo - Google Patents
Mechanické práškové železo Download PDFInfo
- Publication number
- CS209604B1 CS209604B1 CS820378A CS820378A CS209604B1 CS 209604 B1 CS209604 B1 CS 209604B1 CS 820378 A CS820378 A CS 820378A CS 820378 A CS820378 A CS 820378A CS 209604 B1 CS209604 B1 CS 209604B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- iron
- powders
- mechanical
- production
- iron powder
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 36
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 28
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 21
- 239000012256 powdered iron Substances 0.000 claims description 19
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 claims description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 2
- NJFMNPFATSYWHB-UHFFFAOYSA-N ac1l9hgr Chemical compound [Fe].[Fe] NJFMNPFATSYWHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims 1
- 235000020004 porter Nutrition 0.000 claims 1
- 102000012498 secondary active transmembrane transporter activity proteins Human genes 0.000 claims 1
- 108040003878 secondary active transmembrane transporter activity proteins Proteins 0.000 claims 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005324 grain boundary diffusion Methods 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000617 Mangalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BNEMLSQAJOPTGK-UHFFFAOYSA-N zinc;dioxido(oxo)tin Chemical compound [Zn+2].[O-][Sn]([O-])=O BNEMLSQAJOPTGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
Vynález sa týká práškového železa určeného predovšetkým na výrobu difúzne predlegovaných práškov a spekaných legovaných predmetov postupmi práškovej metalurgie, ktorým sa dosahujú vyššie vlastnosti.
Na výrobu tvarových predmetov cestou práškovej metalurgie na báze železa, okrem prípadov, v ktorých sa používajú úplné predlegované prášky vyrábané rozstrekovaním taveniny, ako východiskový materiál sa používá práškové železo. V technickej praxi najrozširenejšie je hubovité práškové železo, vyrábané redukciou řoznych druhov kysličníkov železa a rozstrekované práškové železo, vyrábané rozstrekovaním taveniny kovu vzduchom, inertnými plynmi alebo vodou. Aby práškové železo splňovalo požiadavky práškovej metalurgie na jeho vlastnosti, s ohladom na jeho použitie na výrobu spekaných tvarových súčiastok, před použitím sa obvykle ešte tepelne spracuje a často sa upravujú níektoré jeho vlastnosti, ako napr. granulometrické zloženie osievaním.
Pokial sa vyskytujú nějaké rozdiely vo fyzikálnych alebo technologických vlastnostíach týchto druhov práškového železa, napr. v 1isovatelnosti alebo v mechanických vlastnostíach z nich vyrobených spekaných súčiastok, tieto rozdiely sa pripisujú menším odchýlkam v ich fyzikálnochemických vlastnostíach, sposobeným výrobnými postupmi. Z hladiska použitelnosti, obidva druhy práškového železa pre konkrétné aplikácie sa považujú za rovnocenné. Jeden zo sposobov výroby legovaných spekaných predmetov je ich výroba zo miešaných práškov. Podstata tohoto sposobu spočívá v tom, že k práškovému železu sa pridajú práškové legúry, s výhodou s mastivom.
Po premiešaní z takejto práškovej zmesi sa lisujú tvarové predmety v zavretých nástrojoch, alebo sa takáto prášková zmes válcuje. Po takomto zhutnění za studená následuje vždy spekanie v ochranných atmosférách. Počas procesu spekania, ktoré sa robí pri teplotách pod bodom tavenia základného kovu, dochádza jednak k vytvoreniu pevného kovového telesa, jednak k nalegovaniu častíc základného práškového železa vo výlisku přidanými legujúcimi prvkami.
Hlavným nedostatkem rozstrekovaných i hubovitých druhov práškového železa, pri ich použití na výrobu spekaných legovaných predmetov cestou míešaných práškov je, že samé legovanle jednotlivých častíc práškového železa vo výlisku, ktoré sa deje difúziou legujúcich prvkov v tuhom stave, trvá dlho. Pre skrátenie doby legovania, a tým spekania, sa používajú vysoké teploty, často nad 1 200 °C, aby sa doaiahla dostatočne homogénna Struktura takýchto materiálov i vyhovujúce vlastnosti. Je to sposobené predovšetkým tým, že tieto druhy práškového železa, ich častíce, majú poměrně hrubozrnnú štruktúru, charakterizovánu střednou velkostou metalografického zrna ferritu, ktorá je váčšia ako 20/um, často okolo 35 /um.
To znamená, že za týchto podmienok, při bežne používanej velkosti častíc prášku menšej ako 100 alebo 160 /um, je v jednotlivých časticiach prášku malý počet hraníc metalografických zrn, ktorých počet sa zmenšuje so zmenšováním velkosti východiskovéj částice· V takýchto prípadoch difúzne nalegovanie týchto častíc práškov vo výlisku přidanými legujúcimi prvkami sa deje prevážne formou objemovej difúzie, ktorá je potom pre celý proces spekania a legovania určujucim činitelom. Přitom objemová difúzia prebieha až o niekolko rádov pomalšie ako difúzia po hraniciach zrn. Ciastočné zníženie nepriaznivých dosledkov tejto skutočnosti, ktoré sa prejavujú nehomogenitou Struktury a nižšími vlastnostami predmetov, by vyžadovalo zvýšenie spekacích teplot a predíženie doby spekania, čo by vyžadovalo vysoké výrobné náklady.
Vyššie uvedené nedostatky odstraňuje použitie mechanického práškového železa, vyrábaného mletím kúskov nízkouhlíkovej ocele s výhodou vo vířivých nárazových mlynoch žíháním a na výrobu legovaných práškov difúziou alebo pre výrobu legovaných predmetov.
Týmto výrobným postupom vyrobené práškové železo, ak sa po mletí za studená žíhá pri teplotách nižších ako 900 °C, s výhodou pri teplotách v rozsahu 550 až 800 °C, má jemnozrnú štruktúru, chrakterizovanú velkostou metalografického zrna menšou ako 20 ^im, s výhodou, podlá teploty žíhania, menšou ako 10/um, čo je novou objavenou vlastnostou tohto práškového železa. V tomto případe, v každej častící práškového železa je úměrně so zmenšováním velkosti jeho metalografického zrna, sa zváčšuje počet hraníc zrn. To má za následok, že nalegovaníe takýchto Častíc prášku vo výlisku pri spekaní legujúcim prvkom sa deje přednostně difúziou po hraniciach zrn, ktorá má o niekolko rádov rýchlejší priebeh ako pri hrubozrnných práškov objemová difúzia.
Výhodou použitia tohto práškového železa 8 novoobjavenou jemnozrnnou Strukturou je, Že pri rovnakých podmienkách spekania, ako v případe rozstrekovaného a hubovitého práškového železa, sa dosiahne podstatné rovnoměrnějšie nalegovanie celého objemu spekaných predmetov, čo sa prejaví vyššími fyzikálnymi vlastnostami. Ďalej je možné z uvedených dóvodov prevádzat. spekanie pri nižších teplotách, a.to nielen pri teplote 1 100 °C, ale *aj pri teplotách pod 900 °C, čo sa doteraz pre legované materiály v práškovej metalurgií ešte nepoužívalo.
Ďalšou výhodou je, že za daných podmienok spracovaňia sa lepŠíe vyuŽijú vlastnosti legúr, čo vo vybraných prípadoch vedie i ku zníženiu ich prídavkov v porovnaní s rozstrekovaným i'hubovítým práškovým železom. Zníženie spekacích teplot a popřípadě skrátenie doby sa priaznivo odrazí v úsporách energie. Spomínané nevýhody potvrdzuje aj nasledujúci příklad.
Příklad
Na výrobu spekanej mangánovej ocele bolo použité v jednom případe mechanické práškové železo podlá vynálezu s velkostou častíc menšou ako 160 <um, a velkostou metalografického zrna ferritu 12 μη a v druhom případe rozstrekované práškové železo s velkostou Častíc menšou ako 160 pm a s velkostou metalografického zrna 35 p. K týmto druhom práškového železa bol přidaný v hmotnostnej kóncentrácii /6 Z/ uhlíkový feromangán a 1 % steranu zinočnatého ako mazadlo.
Z týchto práškových zmesí po premiešaní bolí vylisované za studená normalizované trhacie tyčky tlakom 589 MPa, ktoré bolí potom súčasné spekané v retortovej pecí v štiepenom cpávku, v jednom případe pri teplóte 1 120 °C po dobu 3 hodin a v druhom případe pri teplóte 875 C po dobu 1 hodin.
Po takomto spracovní pri teplóte 1 120 °C sa dosiahla pri vzorkách z mechanického práško”3 vého železa podlá vynálezu hustota 7,12 g.cra , medza pevnosti 886 MPa, tažnost 4 % a tvrdost
179 HV10. Pri vzorkách rovnako spracovaných z rozstrekovaného práškového železa sa dosiahla “3 , hustota 6,95 g.cm , medza pevnosti 639 MPa, tažnost 3,4 % a tvrdost 150 HV10. Spekanim pn teplóte 875 °C v případe mechanického práškového železa sa dosiahla hustota 6,73 g.cm , medza pevnosti 496 MPa a tvrdost 205 HV10. Naproti tomu pri výliskoch připravených na báze rozstreko~3 váného práškového železa sa dosiahla hustota 6,73 g.cra , medza pevnosti 138 MPa a tvrdost 142 HV10. Tieto výsledky zretelne ukazujú na výhody, aké zabezpečuje použitie mechanického práškového železa v oblasti výroby legovaných spekaných predmetov.
Mechanické práškové železo, podlá vynálezu, je možné využit tíež aj na výrobu difúzne predlegovaných práškov, pričom sa dosiahne rovnoměrnějšie ich nalegovanie ako v případe ostatných druhov práškov. Takéto predlegované prášky sa vyznačujú ešte dobrou lisovatelnostou v porovnaní s úplné předl egovánými práškami, vyrábanými rozstrekovaním a je možné ich úspěšně použiť na výrobu spekaných predmetov s vysokými vlastnostami. Nakolko difúzne predlegovanie práškov sa robí pri teplotách nižších ako 900 °C, aby sa nespekali, pri rozstrekovaných práskoch sa dosiahne len velmi obraedzené nalegovanie, takže sa strácajú určité výhody tohoto postupu.
Mechanické práškové železo a jeho používanie v práškovej metalurgii je známe. Tento druh práškového železa patří v skutočnosti k najstaršíra. Používalo sa ale iba na výrobu železných, nelegovaných spekaných výliskov, kde sa teraz novoobjavená vlastnost, jemnozrnnost, nemohla prejavit, preto nebola ani skúmaná a všetky druhy práškového železa, vrátné mechanického, sa považovali za rovnocenné. Nakolko výroba mechanického práškového železa vo vířivých mlynoch je menej ekonomická ako výroba rozstrekovaných a hubovitých druhov práškového železa a pretože zo spomínaných dovodov nebola známa jeho vysoká štruktúrna aktivita, daná jemnozrnnosťou štruktúry, vo váčšine štátov sa přestalo vyrábať. S novou, teraz objavenou, vlastnostou představuje mechanické práškové železo nové možnosti pre výrobu spekaných legovaných ocelí a predmetov bez zvyšovania obsahu a změnu druhu legúr, iba využitím existujucich výhodných štruktúrnych vlastnostní.
Claims (1)
- PREDMET VYNÁLEZU·Použitie mechanického práškového železa, vyrábaného mletím kúskov nizkouhlíkovej ocele za studená, s výhodou vo vířivých nárazových mlynoch a žíháním na výrobu difúzne predlegovaných práškov a spekaných legovaných predmetov.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS820378A CS209604B1 (cs) | 1978-12-11 | 1978-12-11 | Mechanické práškové železo |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS820378A CS209604B1 (cs) | 1978-12-11 | 1978-12-11 | Mechanické práškové železo |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS209604B1 true CS209604B1 (cs) | 1981-12-31 |
Family
ID=5432285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS820378A CS209604B1 (cs) | 1978-12-11 | 1978-12-11 | Mechanické práškové železo |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS209604B1 (sk) |
-
1978
- 1978-12-11 CS CS820378A patent/CS209604B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2659014B1 (en) | Iron based powders for powder injection molding | |
| US4419130A (en) | Titanium-diboride dispersion strengthened iron materials | |
| EP0813617B1 (en) | Stainless steel powders and articles produced therefrom by powder metallurgy | |
| US4913739A (en) | Method for powder metallurgical production of structural parts of great strength and hardness from Si-Mn or Si-Mn-C alloyed steels | |
| US4011077A (en) | Copper coated, iron-carbon eutectic alloy powders | |
| JP6227871B2 (ja) | 焼結硬化鋼製部品を製造するための母合金、および焼結硬化部品を製造するためのプロセス | |
| CN100519803C (zh) | 含纳米TiO2氧化物铁合金中间体及其制备方法和用途 | |
| JPH02153063A (ja) | 窒素強化合金の製造方法 | |
| US2765227A (en) | Titanium carbide composite material | |
| JPS61130401A (ja) | 粉末冶金用合金鋼粉およびその製造方法 | |
| JPH0356281B2 (sk) | ||
| CS209604B1 (cs) | Mechanické práškové železo | |
| JPS61231102A (ja) | 高強度焼結体製造用Ｎｉ及びＭｏを含を鉄を主成分とする粉末 | |
| GB2298869A (en) | Stainless steel powders and articles produced therefrom by powder metallurgy | |
| JP3294980B2 (ja) | 切削性に優れた高強度焼結材料用合金鋼粉 | |
| US2289570A (en) | Method of making powdered material and the usage thereof | |
| US3303066A (en) | Powder metallurgy age hardenable alloys | |
| US4069043A (en) | Wear-resistant shaped magnetic article and process for making the same | |
| JPS61253301A (ja) | 粉末冶金用合金鋼粉末及びその製造方法 | |
| JPS61295302A (ja) | 焼結用低合金鉄粉末 | |
| US2373158A (en) | Brass powders | |
| JPS62263940A (ja) | Ｔｉ−Ｆｅ系焼結合金の熱処理方法 | |
| JP3347773B2 (ja) | 粉末冶金用純鉄粉混合物 | |
| JPH04337001A (ja) | 粉末冶金用低合金鋼粉及びその焼結成形体並びに調質成形体 | |
| JPH0517801A (ja) | 圧縮性の優れた拡散型低合金鋼粉の製造方法 |