PL93144B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania spiekanej stali molibdenowej na odpowiedzialne czesci maszyn.Znany dotychczas sposób wytwarzania spiekanej stali molibdenowej polega na wprowadzeniu do czystego proszku zelaza lub do proszku zelaza, zawierajacego lacznie lub osobno proszkowe dodatki stopowe, na przyklad miedz, nikiel i grafit, proszku molibdenu w ilosci 0,3 do 1% wagowych wsadu lub sproszkowanego stopu ferro- molibdenu w ilosci od 0,6 do 2,5% wagowych wsadu. Po wymieszaniu skladników mieszanke prasuje sie jedno¬ krotnie lub dwukrotnie cisnieniem od 4 do 7 ton na centymetr kwadratowy na prasach hydraulicznych i mecha¬ nicznych, a uzyskane wypraski spieka sie jedno lub dwukrotnie w atmosferach redukujacych w temperaturach od 1000 do 1350°C w czasie od 1 do 2 godzin.Stosowanie dodatku elementarnego proszku molibdenu lub proszku ferromolibdenu powoduje, ze w zna¬ nym sposobie wytwarzania podczas spiekania przebiega jedynie powolna dyfuzja w stanie stalym i tym samym wnikanie molibdenu do zelaza zachodzi tylko czesciowo i w efekcie spiekana stal molibdenowa wykazuje niedo¬ stateczna jednorodnosc. Równoczesnie charakteryzuje sie ona stosunkowo duza porowatoscia otwarta, wlasciwa dla zwyklych procesów technologicznych, wynoszaca w zaleznosci od cisnienia prasowania od 8 do 16% objeto¬ sci ksztaltki, co powoduje utwardzanie na wskros w zabiegach najbardziej typowej obróbki cieplno-chemicznej, tojest podczas naweglania, wegloazotowania i azotowania.Celem wynalazku jest opracowanie nowego sposobu otrzymywania spiekanej stali molibdenowej, zapewnia¬ jacego uzyskanie stali molibdenowej o wysokiej jednorodnosci i niskiej porowatosci otwartej.Istota rozwiazania technicznego zgodnie z wynalazkiem polega na tym, ze do czystego proszku zelaza lub do proszku zelaza, zawierajacego lacznie lub osobno znane proszkowe dodatki stopowe, wprowadza sie molibden w postaci dwusiarczku molibdenu o ziarnistosci ponizej 100 mikrometrów, korzystnie ponizej 60 mikrometrów, w ilosci od 0,2 do 3% wagowych wsadu, a nastepnie skladniki proszkowe poddaje sie mieszaniu, prasowaniu i spiekaniu znanymi metodami metalurgii proszkowej.2 93144 Wprowadzony dwusiarczek molibdenu w czasie procesu spiekania reaguje z zelazem, tworzac siarczek zelaza i wolny molibden wedlug równania: MoS2 + 2Fe = 2FeS + Mo Z kolei powsta \y siarczek zelaza FeS tworzy z zelazem w temperaturze 988°C topliwa eutektyke, w której latwo rozpuszcza sie molibden.Zastosowanie dodatku molibdenu w postaci dwusiarczku molibdenu MoS2 zgodnie z wynalazkiem zapew¬ nia szybki przebieg dyfuzji molibdenu do zelaza poprzez faze ciekla i tym samym wysoka jednorodnosc materia¬ lu spiekanego. Jednoczesnie wywiazany siarczek zelaza FeS w wyniku reakcji miedzy dwusiarczkiem molibdenu i zelazem powoduje zasklepianie sie porów w spieku, oddzialujac sferoidyzujaco na ich ksztalt.Tym samym porowatosc otwarta w spiekanej stali molibdenowej otrzymanej sposobem wedlug wynalazku w zaleznosci od ilosci wprowadzonego dwusiarczku molibdenu i cisnienia prasowania przyjmuje male wartosci i wynosi od 0,1 do 2% objetosci ksztaltki. Wytworzona stal molibdenowa ze wzgledu na mala porowatosc otwarta, poddana utwardzeniu droga obróbki cieplno-chemicznej, na przyklad naweglania, wegloazotowania lub azotowania, wykazuje wyraznie zarysowane, utwardzone i odporne na scieranie warstewki powierzchniowe przy zachowaniu ciagliwosci rdzenia.Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku dla obnizenia porowatosci otwartej spiekanej stali molibdenowej mozna równiez wprowadzac dwusiarczek molibdenu do gotowych fabrycznie mieszanek, zawierajacych juz mo¬ libden w postaci elementarnej lub stopowej.Sposób wedlug wynalazku jest wyjasniony w ponizszych przykladach.Przyklad I. Mieszanine proszków w ilosci 80 kilogramów, zawierajaca 98% wagowych proszku zelaza o ziarnistosci ponizej 160 mikrometrów, 1,5% wagowych dwusiarczku molibdenu o ziarnistosci ponizej 60 mikro¬ metrów i 0,5% srodka poslizgowego w postaci stearynianu cynku, miesza sie w czasie 60 minut w 100-litrowym mieszalniku lopatkowym. Gotowa mieszanine prasuje sie na prasach hydraulicznych lub mechanicznych w ksztaltki w matrycach stalowych pod cisnieniem 6000 kilogramów na centymetr kwadratowy. Otrzymane ksztaltki spieka sie w atmosferze endogazu lub zdysocjowanego amoniaku w temperaturze 1150°C w czasie 90 minut.Wytworzona spiekana stal molibdenowa charakteryzuje sie srednia porowatoscia czynna 0,3%, gestoscia od 6,7 do 6,8 gramów na centymetr szescienny i wykazuje jednorodna strukture oraz moze byc poddawana zabiego¬ wi warstwowego naweglania lub wegloazotowania.Przyklad ii. Mieszanine proszków w ilosci 80 kilogramów, zawierajaca 93,25% wagowych proszku zelaza o ziarnistosci ponizej 160 mikrometrów, 2^5% wagowych proszku miedzi o ziarnistosci ponizej 100 mikro¬ metrów, 1,75% wagowych proszku.niklu o ziarnistosci ponizej 45 mikrometrów, 1,5% wagowych dwusiarczku molibdenu o ziarnistosci ponizej 60 mikrometrów, 0,5% wagowych proszku grafitu o ziarnistosci ponizej 65 mikrometrów i 0,5% wagowych sro.dka poslizgowego w postaci stearynianu cynku, miesza sie w dwóch etapach.W pierwszym etapie miesza sie skladniki stopowe z 10 kilogramami proszku zelaza w czasie 15 minut w 20-litrowym mieszalniku lopatkowym. W drugim etapie wymieszana wstepnie mieszanine przenosi sie do 100-litrowego mieszalnika lopatkowego, wprowadza sie reszte proszku zelaza i calosc miesza sie w czasie 60 minut. Nastepnie mieszanke prasuje sie wstepnie cisnieniem 5000 kilogramów na centymetr kwadratowy i spieka w atmosferze endogazu w temperaturze 890°C w czasie 60 minut. Wstepnie sprasowane i spieczone ksztaltki doprasowuje sie cisnieniem 6000 kilogramów na centymetr kwadratowy, po czym spieka sie koncowo w tempe¬ raturze 1150° C w czasie 60 minut.Wytworzona stal wedlug przykladu II charakteryzuje sie wysoka jednorodnoscia przy porowatosci otwar¬ tej srednio 0,1% i gestoscia od 7,1 do 7,3 gramów na centymetr szescienny. Moze ona byc poddawana zabiegowi warstwowego naweglania lub wegloazotowania.Przyklad III. Do 80 kilogramów proszku stopowego, zawierajacego 96% wagowych zelaza, 1,75% wagowych niklu, 0,5% molibdenu, wprowadza sie 1% wagowy wsadu dwusiarczku molibdenu o ziarnistosci ponizej 60 mikrometrów, 0,5% wagowych wsadu proszku grafitu o ziarnistosci ponizej 0,65 mikrometra i 0,5% wagowych wsadu srodka poslizgowego w postaci stearynianu cynku. Calosc miesza sie w czasie 60 minut w 100-litrowym mieszalniku lopatkowym, a nastepnie prasuje i spieka podobnie jak w przykladzie II.Wytworzona stal wedlug przykladu III charakteryzuje sie wysoka jednorodnoscia przy porowatosci otwar¬ tej srednio 0,1% i gestoscia od 7,1 do 7,3 gramów na centymetr szescienny. Moze ona byc poddawana zabiegowi warstwowego naweglania i wegloazotowania.93144 3 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania spiekanej stali molibdenowej, polegajacy na mieszaniu z proszkiem zelaza proszkowe¬ go skladnika lub proszkowych skladników stopowych, a nastepnie na prasowaniu mieszanki i spiekaniu wypra- sek w atmosferach redukujacych, znamienny t y m, ze do proszku zelaza lub mieszanki proszku zelaza-, zawierajacej lacznie lub osobno znane proszkowe dodatki stopowe, wprowadza sie dwusiarczek molibdenu o ziarnistosci ponizej 100 mikrometrów, korzystnie ponizej 60 mikrometrów, w ilosci od 0,2 do 3% wagowych wsadu. ' . ' PL