RU1786174C - Порошкова конструкционна сталь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области порошковой металлургии, в частности к высокоплотным порошковым конструкционным стал м, полученным гор чей штамповкой пористых заготовок. Сущность изобретени : предложена порошкова  конструкционна  сталь с остаточной пористостью 0,5-3,5% следующего состава, мас.%: углерод 0,10-1,20, кальций 0,01-0,25, фосфор 0,004-0,20, железо - остальное. Сталь обладает повышененой обрабатываемостью резанием , 3 табл.

Description

Изобретение относитс  к области порошковой металлургии, а именно к высоко- плотным конструкционным стал м, полученным методом гор чей штамповки пористых заготовок, и может быть использовано дл  повышени  обрабатываемости этих материалов резанием при минимальном изменении основных механических свойств.

Известна порошкова  конструкционна  сталь следующего состава, мас.%: углерод 1,0-5,0, фосфор 0,2-0,8, сера 0,5, железо и примеси - остальное 1.

В качестве прототипа прин та порошкова  высокоплотна  конструкционна  сталь, включающа  углерод при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод0,10-1,2

ЖелезоОстальное 2.

Указанна  сталь имеет остаточную пористость 0,5-3,5%. Недостаток данной стали - низка  обрабатываемость резанием.

Целью изобретени   вл етс  улучшение обрабатываемости резанием порошковой стали.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что высокоплотна  порошкова  конструкционна  сталь с остаточной пористостью 0,5- 3,5%. включающа  углерод, железо, дополнительно содержит кальций и фосфор при следующем содержании компонентов, мас.%:

Углерод0,10-1,20 Кальций 0,01-0,25 Фосфор 0,004-0,20 Железо Остальное.

Основными отличительными признаками предлагаемого технического решени   вл ютс :

1. Использование кальци  и фосфора в качестве легирующих элементов стали класса гор чештампованные порошковые конструкционны е стали с остаточной пористостью 0,5-3,5% с целью обрабатываемости резанием при минимальном вли нии на основные механические свойства.

2. Количественное содержание кальци  0,01-0,25 мас.% и фосфора 0.004-0,20 мас.%.

w

ё

VI

00 Os

4 N

Изобретение иллюстрируетс  следующим примером.

, В шихту предлагаемых сталей добавл ли гторошки гидрида кальци  и гипофосфита цинка, гранулометрический состав которых находилс  в пределах 0,001-0,010 мм.

Было изготовлено двадцать партий с различным содержанием фосфора и кальци , мас.%: 0,005, 0,010; 0,025; 0,05; 0,1; 0,15; 0,25; 0,5. Шихта перемешивалась в течение п ти часов.

Далее сталь-прототип и предлагаемые стали изготавливались по единому технологическому процессу, включающему следующие операции:

1. Холодное прессование из указанных порошков пористых заготовок с пористостью 30% по схеме одностороннего прессовани .

2. Нагрев заготовок в электропечи с за- щитной атмосферой (диссоциированный аммиак) до температуры 1100°С и выдержка в течение 5-10 мин.

3. Гор ча  штамповка заготовок в закрытых штампах по схеме одностороннего прессовани  до величины остаточной пористости 0,5-3,5%;

По приведенной технологии были изготовлены образцы двух типоразмеров: призматические 55x10x1 дл  исследовани  механических свойств материалов; типа диск с центральным отверстием 60x30x10 дл  исследовани  обрабатываемости резанием .

Содержание кальци , фосфора и угле- рода в готовых образцах определ лось при помощи рентгеноспектрального анализа (метод независимого эталона), химического количественного анализа, а также качест

венно-металлографическим методом (оптическа  микроскопи ).

Определение механических свойств материалов осуществл лось при испытании на раст жение согласно ГОСТ 1497-84. Оценка производилась по результатам дев ти параллельных опытов.

Обрабатываемость резанием определ лась при продольном точении твердосплавным резцами Т 15 К 6 с геометрическими параметрами:

(р pi 45° ; у а 10° ; Я ол 0° ;

у 0,5 мм

при посто нных режимах резани : ,5 мм; ,2 мм/об, Испытани  проводились при различных скорост х резани  в диапазоне v 30-250 м/мин. Определ лась величина оптимальной скорости резани  v0 и соответствующий ей относительный линейный износ резцов h0. Эти величины были прин ты в качестве критериев обрабатываемости.

Полученные стали имели характеристики , значени  которых приведены в табл.1-3. Как следует из таблиц 1-3, предложенна  сталь обладает лучшей обрабатываемостью резанием, чем известна  сталь.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Порошкова  конструкционна  сталь с остаточной пористостью 0,5-3,5%, содержаща  углерод и железо, отличающа - с   тем, что, с целью улучшени  обрабатываемости резанием, она дополнительно содержит фосфор и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Углерод0,10-1,20

   Кальций0,01-0,25

   Фосфор0,004-0,20

   ЖелезоОстальное

   Таблица 1

   Таблица 2

   Таблица 3