RU2021129012A - Композитный изнашиваемый компонент - Google Patents
Композитный изнашиваемый компонент Download PDFInfo
- Publication number
- RU2021129012A RU2021129012A RU2021129012A RU2021129012A RU2021129012A RU 2021129012 A RU2021129012 A RU 2021129012A RU 2021129012 A RU2021129012 A RU 2021129012A RU 2021129012 A RU2021129012 A RU 2021129012A RU 2021129012 A RU2021129012 A RU 2021129012A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composite
- cast
- wear component
- vol
- metal matrix
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/14—Treatment of metallic powder
- B22F1/148—Agglomerating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/02—Casting in, on, or around objects which form part of the product for making reinforced articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/14—Casting in, on, or around objects which form part of the product the objects being filamentary or particulate in form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/02—Compacting only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/1017—Multiple heating or additional steps
- B22F3/1021—Removal of binder or filler
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/1035—Liquid phase sintering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
- C22C1/051—Making hard metals based on borides, carbides, nitrides, oxides or silicides; Preparation of the powder mixture used as the starting material therefor
- C22C1/053—Making hard metals based on borides, carbides, nitrides, oxides or silicides; Preparation of the powder mixture used as the starting material therefor with in situ formation of hard compounds
- C22C1/055—Making hard metals based on borides, carbides, nitrides, oxides or silicides; Preparation of the powder mixture used as the starting material therefor with in situ formation of hard compounds using carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
- C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
- C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
- C22C29/067—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds comprising a particular metallic binder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
- C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
- C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
- C22C29/10—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds based on titanium carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
- C22C32/0047—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
- C22C32/0052—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents only carbides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
- C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
- C22C33/0285—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5% with Cr, Co, or Ni having a minimum content higher than 5%
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
- B02C13/14—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices
- B02C13/18—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices with beaters rigidly connected to the rotor
- B02C13/1807—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices with beaters rigidly connected to the rotor the material to be crushed being thrown against an anvil or impact plate
- B02C13/185—Construction or shape of anvil or impact plate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C2210/00—Codes relating to different types of disintegrating devices
- B02C2210/02—Features for generally used wear parts on beaters, knives, rollers, anvils, linings and the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2201/00—Treatment under specific atmosphere
- B22F2201/20—Use of vacuum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2203/00—Controlling
- B22F2203/11—Controlling temperature, temperature profile
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2301/00—Metallic composition of the powder or its coating
- B22F2301/35—Iron
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2302/00—Metal Compound, non-Metallic compound or non-metal composition of the powder or its coating
- B22F2302/10—Carbide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2304/00—Physical aspects of the powder
- B22F2304/10—Micron size particles, i.e. above 1 micrometer up to 500 micrometer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
Claims (25)
1. Композитный литой изнашиваемый компонент с иерархической структурой, содержащий армирование в наиболее подверженной износу части, где армирование содержит трехмерно связанную сеть периодически чередующихся миллиметровых металлокерамических композитных гранул с миллиметровыми промежутками, где указанные металлокерамические композитные гранулы содержат по меньшей мере 52 об.%, предпочтительно по меньшей мере 61 об.%, более предпочтительно по меньшей мере 70 об.% микрометровых частиц карбида титана, внедренных в первую металлическую матрицу, где металлокерамические композитные гранулы имеют плотность по меньшей мере 4,8 г/см3, где трехмерно связанная сеть металлокерамических композитных гранул с ее миллиметровыми промежутками внедрена во вторую металлическую матрицу, где указанное армирование содержит в среднем по меньшей мере 23 об.%, более предпочтительно по меньшей мере 28 об.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 30 об.% карбида титана, причем первая металлическая матрица отличается от второй металлической матрицы, где вторая металлическая матрица содержит литой железный сплав.
2. Композитный литой изнашиваемый компонент с иерархической структурой по п.1, где металлокерамические композитные гранулы имеют пористость менее 5 об.%, предпочтительно менее 3 об.%, более предпочтительно менее 2 об.%.
3. Композитный литой изнашиваемый компонент с иерархической структурой по п.1 или 2, где внедренные металлокерамические композитные гранулы имеют средний размер частиц d50 от 0,5 до 10 мм, предпочтительно от 1 до 5 мм.
4. Композитный литой изнашиваемый компонент с иерархической структурой по любому из пп.1-3, где внедренные частицы карбида титана имеют средний размер частиц d50 от 0,1 до 50 мкм, предпочтительно от 1 до 20 мкм.
5. Композитный литой изнашиваемый компонент с иерархической структурой по любому из пп.1-4, где первая металлическая матрица выбрана из группы, состоящей из сплава на основе железа, сплава на основе ферромарганца, сплава на основе феррохрома и сплава на основе никеля.
6. Композитный литой изнашиваемый компонент с иерархической структурой по любому из пп.1-5, где вторая металлическая матрица содержит высокохромистый белый чугун или сталь.
7. Способ изготовления металлокерамических композитных гранул, как определено в любом из пп.1-5, включающий следующие стадии:
- размол порошковых композиций, содержащих TiC и первую металлическую матрицу, в присутствии растворителя;
- смешивание с порошковой композицией от 1 до 10%, предпочтительно от 1 до 6% воска;
- удаление растворителя вакуумной сушкой с получением агломерированного порошка;
- уплотнение агломерированного порошка в ленты, листы или пруты;
- дробление лент, листов или прутов на гранулы;
- спекание при температуре 1000-1600°C в вакуумной печи или печи с инертной атмосферой до достижения плотности по меньшей мере 4,8 г/см3.
8. Способ по п.7, где стадию размола порошковых композиций, содержащих TiC и первую металлическую матрицу, в присутствии растворителя проводят до достижения среднего размера частиц d50 от 1 до 20 мкм, предпочтительно от 1 до 10 мкм.
9. Способ по п.7 или 8, где гранулы, полученные в результате дробления лент, листов или прутов, имеют средний размер частиц d50 от 0,5 до 10 мм, предпочтительно от 1 до 5 мм.
10. Способ изготовления трехмерно связанной сети периодически чередующихся миллиметровых металлокерамических композитных гранул с миллиметровыми промежутками, включающий следующие стадии:
- смешивание металлокерамических композитных гранул, полученных способом по п.7, с приблизительно от 1 до 8 мас.%, предпочтительно от 2 до 6 мас.% клея;
- заливка смеси и ее уплотнение в первой пресс-форме;
- сушка смеси при подходящих температуре и продолжительности для удаления растворителя из клея или обеспечения затвердевания;
- извлечение высушенной смеси из пресс-формы и получение трехмерно связанной сети периодически чередующихся миллиметровых металлокерамических композитных гранул с миллиметровыми промежутками для использования в качестве армирования в подверженной износу части изнашиваемого компонента с иерархической структурой.
11. Способ изготовления композитного литого изнашиваемого компонента с иерархической структурой по п.1, включающий следующие стадии:
- помещение трехмерно связанной сети периодически чередующихся миллиметровых металлокерамических композитных гранул с миллиметровыми промежутками в часть объема пресс-формы для композитного литого изнашиваемого компонента с иерархической структурой, который необходимо отлить;
- заливка второй металлической матрицы во вторую пресс-форму, представляющую собой пресс-форму для литой изнашиваемой детали, и одновременная инфильтрация миллиметровых промежутков трехмерно связанной сети;
- извлечение композитного литого изнашиваемого компонента с иерархической структурой из пресс-формы.
12. Композитный литой изнашиваемый компонент с иерархической структурой, полученный способом по п.11.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20166110.5A EP3885061A1 (en) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | Composite wear component |
| EP20166110.5 | 2020-03-27 | ||
| PCT/EP2021/057409 WO2021191199A1 (en) | 2020-03-27 | 2021-03-23 | Composite wear component |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021129012A true RU2021129012A (ru) | 2021-12-24 |
| RU2779482C2 RU2779482C2 (ru) | 2022-09-07 |
Family
ID=
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106927846B (zh) | 一种C/C-SiC复合材料零件的制备方法及其产品 | |
| RU2329122C2 (ru) | Способ получения изделий из металлических сплавов без плавления | |
| CN102311268B (zh) | 一种高致密碳化硅陶瓷球及其制备方法 | |
| Łazińska et al. | Porous graded FeAl intermetallic foams fabricated by sintering process using NaCl space holders | |
| EP2385871B1 (en) | Method for the production of a refractory filter | |
| CN102391012B (zh) | 结合碳热还原制备重结晶碳化硅多孔陶瓷的方法 | |
| JP2009529481A (ja) | 二相ナノポーラスガラス状炭素材料およびその製造方法 | |
| JP2017533829A (ja) | セラミックプリフォームおよび方法 | |
| JP2017533829A5 (ru) | ||
| KR20150111921A (ko) | 크로뮴 질화물 함유 스프레잉 분말의 제조 방법 | |
| KR20130097146A (ko) | 세라믹 허니컴 구조체의 제조 방법 | |
| CN110125392B (zh) | 一种高通量外光Fe-Al金属间化合物滤芯及其制备方法 | |
| SE430860B (sv) | Sett att framstella sintrade och infiltrerade kroppar | |
| FI3938127T3 (fi) | Komposiittinen kulutuskomponentti ja valmistusmenetelmä | |
| JP2024502902A (ja) | 構造上の強化材を備えた階層的複合摩耗部 | |
| CN110172633A (zh) | 一种3d打印制备空心碳化硅增强铝基复合材料的方法 | |
| CN102910930A (zh) | 一种蜂窝陶瓷过滤器及其制备方法 | |
| CN109454231A (zh) | 一种铁铝铜合金微孔过滤材料的制备方法 | |
| US11154930B2 (en) | Method for producing a porous shaped body | |
| JP2002066229A (ja) | 焼結チタンフィルタ及びその製造方法 | |
| JP4909514B2 (ja) | 高圧での成形による鉄系構成部品の製造方法 | |
| CN1206069C (zh) | 静磁场中功能梯度材料压滤成型制备方法 | |
| KR100700197B1 (ko) | 탈황용 코발트 성분을 함유하는 촉매 스크랩을 재활용하여코발트 함유된 소결 합금 제조 방법 | |
| CN105126887A (zh) | 催化剂支撑体及其制备方法和应用 | |
| CN108315629A (zh) | 一种Al/SiC金属陶瓷复合材料的制备方法 |