RU2471881C1 - Механоактивированный спеченный железографитовый композит для пресс-матриц совмещенного литья и прокатки прессования - Google Patents

Механоактивированный спеченный железографитовый композит для пресс-матриц совмещенного литья и прокатки прессования Download PDF

Info

Publication number
RU2471881C1
RU2471881C1 RU2011145011/02A RU2011145011A RU2471881C1 RU 2471881 C1 RU2471881 C1 RU 2471881C1 RU 2011145011/02 A RU2011145011/02 A RU 2011145011/02A RU 2011145011 A RU2011145011 A RU 2011145011A RU 2471881 C1 RU2471881 C1 RU 2471881C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
graphite
rolling
graphite composite
mechanically activated
Prior art date
Application number
RU2011145011/02A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Борисович Сидельников
Владимир Николаевич Баранов
Людмила Ивановна Мамина
Александр Иннокентьевич Безруких
Игорь Викторович Чупров
Original Assignee
Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" filed Critical Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет"
Priority to RU2011145011/02A priority Critical patent/RU2471881C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2471881C1 publication Critical patent/RU2471881C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным антифрикционным материалам на основе железа. Может использоваться для изготовления деталей, используемых в узлах трения, а также для изготовления антифрикционных вставок в пресс-матрицы совмещенного литья и прокатки прессования. Спеченный железографитовый композит содержит, мас.%: железо - 96,5-98,5 литейный графит - 0,2-0,8 скрытокристаллический графит - 1,3-1,8. Композит обладает высокими физико-механическими свойствами при удешевлении стоимости шихты и сокращении длительности технологического процесса и расхода материалов. 1 табл.

Description

Изобретение относится к порошковой и цветной металлургии, в частности к спеченным антифрикционным материалам на основе железа, предназначенным для изготовления деталей, используемых в узлах трения при ограниченной подаче смазки. Благодаря низкой пористости и повышенной твердости полученного композита он может использоваться как антифрикционная вставка в пресс-матрицы, используемые в технологическом процессе совмещенного литья и прокатки прессования.
Известна шихта для изготовления спеченных изделий на основе железа следующего состава, мас.%: стальной порошок - 10-40; углерод - 0,9-1,5; медь - 1,5-4,0; остальное железо. Полученные на данном составе образцы имеют повышенную пористость (более 10%) и твердость - 156-170 НВ, а также низкие антифрикционные свойства и поэтому не могут применяться в качестве антифрикционных вставок для пресс-матриц (см. авторское свидетельство SU 955726 от 30.12.1980, опубл. 30.08.1990).
Известен порошковый материал на основе железа следующего состава, мас.%: хром 1,07-1,44, углерод 1,00-3,00, кремний 0,27-0,67, марганец 0,46-0,77, медь 3,00-8,00, железо - остальное. В данном составе высокие физико-механические свойства достигаются за счет использования дорогих добавок (хром), а также за счет многоступенчатого процесса обработки композита, включающего прессование при давлении в 700 МПа и последующего спекания в атмосфере диссоциированного аммиака при 1150ºС в течение 90 мин (см. патент RU 2101380). Т.е. общая продолжительность технологического процесса изготовления изделий требуемого качества занимает свыше 2 ч, а также требует дорогостоящего оборудования, способного обеспечить достаточную герметичность для создания защитной атмосферы при спекании образцов.
Задача изобретения: сохранение высоких физико-механические свойств спеченного изделия при удешевлении используемой порошковой композиции, а также упрощение технологического процесса путем исключения необходимости в защитной атмосфере во время спекания.
Для реализации указанной задачи были выбраны следующие материалы: в качестве основного компонента железный порошок марки ПЖВ3 по ГОСТ 9849-86, в качестве основного модификатора для упрочнения железной матрицы графит литейный скрытокристаллический марки ГЛС-2 по ГОСТ 5420-74, в качестве твердой смазки графит литейный кристаллический марки ГЛ-1 по ГОСТ 5279-74. Графит марки ГЛС-2 вследствие своей аморфной структуры очень хорошо растворяется в металлической матрице, модифицируя ее и повышая прочность, а также хорошо уплотняется и образует с железным порошком однородную композицию. При содержании ГЛС-2 менее 1,3% не достигается необходимый модифицирующий эффект, а следовательно, и требуемые механические свойства. Содержание графита ГЛС-2 выше 1,8% приводит к значительному снижению твердости композита, а также к его расслоению вследствие того, что скрытокристаллический графит не успевает раствориться в металлический матрице, тем самым понижая взаимную спекаемость частиц железного порошка. Помимо модифицирующего эффекта графит марки ГЛС-2 служит в качестве связующего между графитом ГЛ-1, который плохо растворим в железной матрице, и железным порошком. При содержании ГЛ-1 более 0,8% происходит понижение твердости полученных изделий, при содержании менее 0,2% не достигаются необходимые антифрикционные свойства. Стоит отметить, что повышение твердости антифрикционных композитов достигается вследствие того, что не успевший раствориться в железной матрице скрытокристаллический графит марки ГЛС-2 частично выгорает в процессе спекания и горячей допрессовки. Поэтому поверхностный слой композита представляет собой насыщенную углеродом железную матрицу, обеспечивающую высокие механические свойства, с включениями кристаллического графита ГЛ-1, обеспечивающего антифрикционные свойства.
Наилучшими физико-механическими показателями обладают образцы следующего состава, мас.%: железный порошок ПЖВ3 96,5-98,5; литейный графит ГЛ-1 0,2-0,8; скрытокристаллический графит ГЛС-2 1,3-1,8 (табл.1).
Таблица 1
Состав и свойства полученных композитов.
№ п/п Содержание, % масс. Твердость, НВ Пористость, %
Железный порошок ПЖВ3 Литейный графит ГЛ-1 Скрытокристаллический графит ГЛС-2
1 95-97 0,5-1,5 2,5-3,5 161 5,05
2 91-93 1-3 5-7 154 6,68
3 96,5-98,5 0,2-0,8 1,3-1,8 175 4,42
Технология изготовления спеченных образцов заключается в следующем. Вначале подготавливается шихта. Для улучшения растворимости графитов в железе, а следовательно, и улучшения спекаемости композитов графиты подвергают механоактивации в течение 10 мин в центробежно-планетарной мельнице АГО-2. Затем полученная порошковая композиция подвергается холодному прессованию на гидравлическом прессе под давлением 299 МПа. Не вынимая образцы из пресс-матрицы, осуществляют их отжиг и спекание при температуре 1000-1100ºС в течение 30-50 мин. Далее их подвергают горячей допрессовке при температуре 500-600ºС и давлении 892 МПа для получения заданной плотности. Полученные изделия представляют собой цилиндры диаметром 20 мм и высотой не более 10 мм. Пористость композитов не превышает 10%. Твердость полученных образцов определяли на приборе Виккерса ТП-7Р-1.
Предложенный состав спеченного железографитового композита позволяет сохранить высокие физико-механические свойства при значительном удешевлении стоимости шихты, а за счет механоактивации графитовых порошков удается значительно сократить длительность технологического процесса и расход материалов, а следовательно, и сопутствующие этому затраты. Также технология изготовления данного композита исключает необходимость создания специальной защитной атмосферы, что снижает требования, предъявляемые к оборудованию и технологическим условиям.

Claims (1)

  1. Механоактивированный спеченный железографитовый композит для пресс-матриц совмещенного литья и прокатки прессования на основе железа и углеродсодержащего компонента, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего компонента он содержит литейный и скрытокристаллический графиты при следующем соотношении компонентов, мас.%:
    железо 96,5-98,5 литейный графит 0,2-0,8 скрытокристаллический графит 1,3-1,8
RU2011145011/02A 2011-11-07 2011-11-07 Механоактивированный спеченный железографитовый композит для пресс-матриц совмещенного литья и прокатки прессования RU2471881C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011145011/02A RU2471881C1 (ru) 2011-11-07 2011-11-07 Механоактивированный спеченный железографитовый композит для пресс-матриц совмещенного литья и прокатки прессования

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011145011/02A RU2471881C1 (ru) 2011-11-07 2011-11-07 Механоактивированный спеченный железографитовый композит для пресс-матриц совмещенного литья и прокатки прессования
EA201200681A EA021430B1 (ru) 2011-11-07 2012-05-30 Механоактивированный спеченный железографитовый композит для пресс-матриц совмещенного литья и прокатки прессования

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2471881C1 true RU2471881C1 (ru) 2013-01-10

Family

ID=48483771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011145011/02A RU2471881C1 (ru) 2011-11-07 2011-11-07 Механоактивированный спеченный железографитовый композит для пресс-матриц совмещенного литья и прокатки прессования

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA021430B1 (ru)
RU (1) RU2471881C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2560381C1 (ru) * 2014-03-18 2015-08-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Способ получения активированного скрытокристаллического графита

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU876766A1 (ru) * 1979-02-21 1981-10-30 Ереванский политехнический институт им. К.Маркса Спеченный антифрикционный материал на основе железа
JPS58224138A (en) * 1982-06-24 1983-12-26 Teikoku Carbon Kogyo Kk Manufacture of sintered material for collector for traveling in low-speed region
SU955726A1 (ru) * 1980-12-30 1990-08-30 Предприятие П/Я Р-6543 Шихта дл изготовлени спеченных изделий на основе железа
RU2064519C1 (ru) * 1992-12-09 1996-07-27 Научно-производственное предприятие "Технология" Порошковый материал
CN102094146A (zh) * 2010-12-03 2011-06-15 无锡润鹏复合新材料有限公司 新型耐高温自润滑滑动轴承材料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU876766A1 (ru) * 1979-02-21 1981-10-30 Ереванский политехнический институт им. К.Маркса Спеченный антифрикционный материал на основе железа
SU955726A1 (ru) * 1980-12-30 1990-08-30 Предприятие П/Я Р-6543 Шихта дл изготовлени спеченных изделий на основе железа
JPS58224138A (en) * 1982-06-24 1983-12-26 Teikoku Carbon Kogyo Kk Manufacture of sintered material for collector for traveling in low-speed region
RU2064519C1 (ru) * 1992-12-09 1996-07-27 Научно-производственное предприятие "Технология" Порошковый материал
CN102094146A (zh) * 2010-12-03 2011-06-15 无锡润鹏复合新材料有限公司 新型耐高温自润滑滑动轴承材料及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2560381C1 (ru) * 2014-03-18 2015-08-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Способ получения активированного скрытокристаллического графита

Also Published As

Publication number Publication date
EA201200681A1 (ru) 2013-05-30
EA021430B1 (ru) 2015-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210316363A1 (en) Method for producing a sintered component and a sintered component
TW201000648A (en) Iron-based pre-alloyed powder
JP2013533379A5 (ru)
CA2911031A1 (en) Alloy steel powder for powder metallurgy and method of producing iron-based sintered body
KR101918431B1 (ko) 분말야금용 철계 합금 분말 및 소결단조부재
CN102933338A (zh) 氮化烧结钢
JP4923801B2 (ja) 高密度鉄基成形体および高強度高密度鉄基焼結体の製造方法
PL207923B1 (pl) Kompozycja proszkowa na osnowie żelaza i sposób wytwarzania surowych prasówek o dużej gęstości
RU2471881C1 (ru) Механоактивированный спеченный железографитовый композит для пресс-матриц совмещенного литья и прокатки прессования
JP2015010272A (ja) 焼結機械部品及びその製造方法
TW201127521A (en) Method of preparing iron-based components
FR2941637A1 (fr) Procede de fabrication d'une piece moulee par frittage d'une poudre a base de fer contenant au moins un metal non ferreux.
JP6149718B2 (ja) 鉄基焼結合金とその製造方法および高炭素鉄系粉末
JP2007138273A (ja) 高密度鉄基成形体および高強度高密度鉄基焼結体の製造方法
JP6743720B2 (ja) 粉末冶金用鉄基混合粉末およびその製造方法ならびに引張強さと耐衝撃性に優れた焼結体
JP2008240031A (ja) 鉄粉を原料とする成形用素材およびその製造方法
JP6044492B2 (ja) Mo含有海綿鉄およびMo含有還元鉄粉の製造方法
JP2017128764A (ja) 鉄基焼結摺動材料及びその製造方法
KR20170123176A (ko) 인서트 베어링 캡의 제조방법
WO2018181107A1 (ja) 焼結アルミニウム合金材およびその製造方法
JP6450213B2 (ja) 温間成形方法
JP2021008651A (ja) アルミニウム合金加工材及びその製造方法
CN107448525B (en) Preparation method of powder metallurgy brake pad friction block for high-speed train
RU2511226C2 (ru) Способ получения беспористого карбидочугуна для изготовления выглаживателей
CN111069586A (zh) 一种含黄粉耐磨粉末冶金齿轮材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161108