CS258668B1 - Sposob výroby bimetalických súčiastok s minimálnou medzou pevnosti v tahu ocelového podkladu 1 600 MPa - Google Patents

Abstract

Martenzíticky vytvrditeiná nízkouhlíková ocel legovaná 15 až 20 % Ni„ ďalej Ti, Al, Nb a Mo· a celkovom obsahu do 5.% sa ,najprv tepelne spracuje rozpúšťacím žíháním na teplote austenitizácie s ochladením na volnom vzduchu, potom sa po jej povrchové]' úpravě nanesie na požadovaný povrch práškovou metalurgiou vrstva zliatiny farebných kovov pri teplote 600 až 900 Tav čase 1 až 60 min, čím sa vyrobí bimetalický polotovar, ktorý sa opracuje na, požadovaný tvar súčiastky mechanickým opracováním s následným ohravom na teplotu 450 až 550 stupňov Celziia v čase 2 až 6 hodin sa spev,- ní ocelový podklad.

Description

Vynález rieši sposob výroby bimetalických súčiastok s minimálnou medzou pevnosti v ťahu ocelového podkladu 1800 MPa.

Doteraz sa k výrobě bimetalických súčiastok vyššej pevnosti využívá vačšinou kombinácia zušfachtenej nízkolegovanej ocele, ktorá tvoří nosnú pevnostně odolnú časť a zliatiny farebných fcOvov, ktorá tvoří klznú vrstvu. Na vytvorenie bimetalu sa využívá roznych technologických metod, ako je odlievaníe, valcovanie, plátovanie výbuchom, prášková metalurgia a iné. Požadovaný tvar bimetalických súčiastok sa vytvoří buď předběžným mechanickým opracováním vyžíhaného ocelového podkladu, alebo opracováním zušlachteného, bimetalu špeciálnymi řeznými nástrojmi, alebo metodami nekonvenčného obrábania, ako je elektrochemické rozpúšťanie a pod.

Popísané sposoby výroby majú pri uvedenej materiálovej báze nízkolegovaná ocel' — zliatina farebných kovov niektoré nedostatky a výrobně obmedzenia, ktoré vystupujú do popredia, najma pri výrobě bimetalických súčiastok s vyššou hodnotou medze pevnosti ako, 1 200 MPa. Podstata týchto, nedostatkov a výrobných obmedzení spočívá v nutnosti překonávaní® a ovládnutia prejavu odlišných a niekedy priam protichodných základných vlastností použitých kovov v čelom procese výroby vytváraním zložitých výrobných podmienok, dodržiavaním přísné ohraničených technologických parametrov a použitím úzko, specializovaných technologických zariadení. Jedná sa najma o funkčnú zviazancsť nízkej hodnoty súčinitela trenia zliatiny farebných kovov s velkou hodnotou súčinitela tepelnej dilatácie v porovnaní s podkladovou ocelou a vo vačšine prípadov tiež o, nižšiu teplotu topenia zliatiny farebných kovov ako je teplota austeinitizácie použitej ocele, čo zužuje výběr použitelných technologických metod a zliatin farebných kovov. Ďalej je to funkčná zviazanosť vysokej pevnosti zušťachtenej ocele so zhoršenou obrobitelnosťou, čo vyžaduje v případe opracovávania zušlachteného bimetalu na požadované rozměry bimetalickej súčiastky použitie špeciálneho režného náradia, alebo nekonvenčných metod obrábania.

Uvedené nedostatky odstraňuje sposob výroby bimetalických súčiastok podlá vynálezu, ktorého, podstata spočívá v tom, že martenziticky vytvrditelná nízkouhlíková ocel legovaná 15 až 20 % Ni, ďalej Ti, Al, Nb, Mo o celkovom obsahu do 5 % sa najprv tepelne spracuje rozpúšťacím žíháním na teplote austenitizácie s ochladením na volnom vzduchu, potom Sa po jej povrchovej úpravě nanesie na požadovaný povrch práško,vou metalurgiou vrstva zliatiny farebných kovov pri teplote Θ00 až 900 °C a v čase 1 až 60 min, čím sa vyrobí bimetalický polotovar, ktorý sa opracuje na požadovaný tvar súčiastky mechanickým opracováním a následným ohrevom na teplotu 45IĎ až 550 °C v čase 2 až 6 hodin sa spevní ocelový podklad.

Sposob výroby podlá vynálezu je jednoduchý a možno ním bez ťažkostí vyrábať bimetalické súčiastky 1'ubovolných tvarov velkej úžitkovej hodnoty. Vyrobené súčiastky sa vyznačujú velkou pevnosťou, odolnosťou proti dynamickému namáhaniu, dobrými klznými vlastnosťami a rozměrovou stabilitou. Pre tieto vlastnosti sú vhodné najma do hydraulických okruhov, hydraulických převodníkov velkých měrných výkonov a podobné. Výhoda tohto sposobu výroby je možnosť použitia univerzálnych zariadení takmer vo, všetkých fázach výroby, možnosť opracovania na konečný tvar súčiastky běžnými nástrojmi trieskového opracovania.

Příklad spósobu výroby bimetalických súčiiastoik podlá vynálezu je ukázaný na výrobě bimetalických ložiskových dosiek pre axiálně hydrostatické převodníky. Bimetal je tvořený ocelou o smernom chemickom zložení 0,03 % C, 20 % Ni, 1,4 % Ni, 0,2 % Al, 0,4 % Nb a bronzom o, smerno chemickom zložení 80 % Cu, 10 % Sn, 10 % Pb, kde oce! tvoří nosnú pevnostně odolnú časť a bronz klznú vrstvu. Uvedená ocel' sa vyrobí vo formě pásov o hrúbke rovnej hrúbke ocelového podkladu zvačšenej o technologický prídavok a šírke a dížke, ktorá je celistvým násobkom dalších hlavných rozměroví hotov,ej bimetalickej súčiastky zváčšenejj tiež o technologický prídavok. Tieto pásy sa tepelne spracujú rozpúšťacím žíháním na teplote austenitizácie a ochladí na volnom vzduchu.

Na pásy sa po povrchovej úprava sptočívajúcej v odstránení okovín, odmaštění, galvanickom pomědění nanesie vrstva prášku z cínoo¹loveného bronzu, ktorá sa spečie v kontinuálnej peci s ochrannou atmosférou za teploty 860 °C v čase 17 minút. Po spečení následuje zhutnenle naspekaného prášku válcováním v duo stolici za studená s 10 %-nou redukciou, potom ešte; jedno spekanie za rovnakých podmienok a nakoniec kalibrácia v duo stolici za studená. Z takto, vyrobeného bimetalického pásového polotovaru, u ktorého pevnost ocelového podkladu nepřesahuje 1 000 MPa sa jednoducho opracuje běžnými nástrojmi a metodami trieskového opracovania požadovaný tvar budúcej súčiastky. Následným ohrevom na teploty 450 až 550 °C v čase 2 až 4 hodiny sa spevní ocelový podklad v dósledku jemnej precipitácie intermetalických fáz legujúcich prvkov na hodnoty medze pevnosti v ťahu 1 800 MPa.

Claims (1)

1. Sposob výroby bimetalických súčiastok s minimálnou medzou pevnosti v tahu ocelového podkladu 1 800 MPa vyznačujúci sa tým, že martenziticky vytvrditetná nízkouhlíková ocel’ legovaná 15 až 20 % NI, ďalej Ti, Al, Nb a Mo o celkovom obsahu do 5 % sa najprv tepelne spracuje rozpúšťacím žíháním na teplote austenitizácie s oehladením na voínom vzduchu, potom sa po jej vynalezu povrchovej úpravě nanesie na požadovaný povrch práškovou metalurgiou vrstva zliatiny farebných kovov pri teplote 600 až 900 stupňov Celzia a v čase 1 až 60 minút, čím sa vyrobí bimetalický polotovar, ktorý sa opracuje na požadovaný tvar súčiastky mechanickým opracováním s následným ohrevom na teplotu 450 až 550 °C v čase 2 až 6 hodin sa spevní ocelový podklad.