Изобретение относитс к порошковой металлургии, в частности к технологии получени пористых изделий и покрытий из металлических порошков . . Известен способ ползгчени пористых порошковых покрытий, включающий приготовление пластифицированной шихты, нанесение ее на упрочн емую поверхность детали методом обмазки и спекани С1 J. Однако данный способ характеризуетс недостаточно высокой пористостью получаемых.покрытий. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ приготовлени спеченных покрытий, включающий приготовление шихты из металлического порошка и порошкообразовател , напрессовку шихты на поверхность заготовки, спекание с изотермической вьщержкой при температуре разложени порообразовател 2. Недостатками известного способа вл ютс низка твердость и прочнос сцеплени его с заготовкой. Цель достигаетс тем что соглас но спрсобу изготовлени спеченных пористых покрытий, включающему приготовление шихты из металлического порошка и порообразовател , напрессовку шихты на поверхность за готовки, спекание с изотермической выдержкой при температурном разложении порообразовател , после напрессовки шихты на поверхность за готовки провод т предварительное спекание при температуре ниже температуры разложени порсобразова тел при давлении не менее 10 Ша, но не более предела текучести материала покрыти . Способ осуществл ют следующим об . разом. Вначале приготавливают шихту, со держащую металлический порошок и по рообразователь, температура разложе ни которого лежит в интервале температур спекани металлического порошка . Затем формуют из шихты каким либо известным способом заготовку или покрытие на поверхности детали после чего прикладывают к сформованной заготовке или покрытию давле ние, нагревают ее до температуры, н ход щейс в интервале температур спекани , rto более низкой, чем температура разложени пороббразовател , и спекают при этой температуре . По окончании процесса спекани давление снимают и нагревают заготовку или покрытие до температуры разложени порообразовател или превьшающей ее, но не вьш1е, чем верх-. НИИ предел температур спекани . После испарени порообразовател охлаждают пористое изделие и покрыВ процессе спекани под давлением при температуре, более низкой, чем температура разложени порообразовател , происходит образование контактных мостиков между частицами металлического порошка, обеспечивающих высокие прочностные свойства изделий, а также высокую тепло- и электропроводность . Кроме того, в случае получени покрытий за счет протеканий диффузионных процессов обеспечиваетс высока прочность сцеплени покрытий с основой. При этом существенно , что процесс спекани в данном случае практически не сопровождаетс уплотнением шихты, поскольку этому преп тствует наличие в шихте неразлагающегос при спекании порообразовател . Увеличение температуры по окончании спекани приводит к разложению порообразовател и образованию пор, при этом величина пористости зависит от концентрации порообразовател и практически не зависит от продолжительности спекани и величины прилагаемого давлени . Ими определ етс только физикомеханические свойства полученных изделий и покрытий: прочность сцеплени с основой, прочность межчастичных койтактов, обуславливающих твердость, прочность на сжатие и т.д. Верхнее значение давлени обусловлено тем, что при температурах, лежащих в интервале температур спекани металлических порошков (300-1500.с), обеспечить без выхода из стро формующего пуансона давление более 100 МПа практически невозможно. Нижнее значение давлени (10 МПа) вл етс , минимальнрй величиной активирующего давлени при спеканиипод давлением металлических порошков. Дл получени пористых изделий и покрытий с повышенными (по сравнению с известным способом) физико-механическими свойствами использованы хлористый аммоний (дл баббита/Б-83), тетрафторбориат аммони (дл бронз БрОф10-1), хлорна медь (дл твердо го сплава ПГ-С1), гидрат хлористого железа (дл железа ПЖ2М2), В табл. 1 приведены режимы спека ни под давлением покрытий из перечисленных порошков и их прочность t сцеплени со стальной основой после удалени порообразоватёл путем нагрева и 10-минутной вьздержки при температуре, превышающей температуру разложени порообразоватёл на 2Q-50°C. Количество порообразоват.ел выбирают таким образом, чтобы обеспечить пористость в пределах 30-40% Проведенные исследовани позвол ют более точно определить верхний предел давлени , который зависит .от свойства спекаемого порошка. При повышении активирукщего давлени более предела текучести, который имеетпри температуре спекани порошков1 й материал требуемой пористости , обща пористость покрыти сн жаетс , несмотр на увеличение содержани порообразоватёл . Так, спе ченна бронза пористостью 40% имеет при предел текучести . 32,5 Ш/м , дл получени пористого изделий или покрыти из порошка брон зы предлагаемым способом необходимо величину давлени выбирать в интервале 10-32 МПа. , Пример 1. Шихту, содержащую порошок бронзы марки и порошок тетрафторбориата аммони ЧЭ мас.%), температура разложени .которого составл ет 650-850°С, напрессовьтают на торцовые поверхности цилиндрических заготовок. Спекание и Ч1рипекание сформованных слоев из бронзы осуществл ют на лабораторной установке дл гор чего прессовани в атмосфере диссоциированного аммиака при и давлении 32 МПа в течение I ч. После этого давле1Ше снимают, а температуру повышают до , и выдерживают при этой .температуре в течение 10 мин. Затем изделие с нанесенным на него покрытием охлаждают. Контрольное покрытие нанос т известньм способом. Шихту, содержащую 9 мас.% тетрафторбориата аммони и порошок бронзы БрОф} О-, напрессован ную на поверхность заготовки, сйекают в течение 1j5 ч при . Исследование зико-механических свойств показывает, что при равной пористости ( 46-50%j покрытие, полученное по предлагаемому способу, имеет прочность сцеплени с основой 37 -40 МПа, а твердость 38-40 НВ. Покрытие , полученное по известному способу, имеет прочность сцеплени 25-28 МПа и твердость 28-31 НВ. Тепло- и электропроводность порошковых покрытий, полученных по предлагаемому способу, на. 20-24% выше, чем у покрытий, полученных известным способом . Таким образом, предлагаемый способ получени пористых изделий и покрытий обеспечивает получение высокопористых покрытий с более высокими физико-механическими свойствами (прочностью сцеплени , твердостью , тепло- и электропроводностью ), чем известные методы.,Эти свойства особенно важны при изготовлении самосмазывающихс подшипников скольжени , теплообменников и фильтров. Пример 2. Шихту, содержащую порошок бронзы БРОФ10-1 и порошок тетрафторбориата аммони (7 мас.%/ напрессовьшают на торцовые поверхности цилиндрических заготовок. Спекание и припекание сформованных слоев осуществл ют на лабораторной установке дл гор чего прессовани , в атмосфере диссоциированного аммиака при и давлении 9-40 МПа в те- чение i ч. Затем давлением снимают, ч ; а температуру повьшают до 880 С и выдерживают при этой температуре в течение 10 мин. Контрольное покрытие нанос т известным методом. Шихту, содержащую 7 мас.% тетрафторбориата аммони , напрессовывают на поверхность заготовок и спекают в течение 1,5 ч при . В табл.2 приведены результаты нсследованийфизико-механических свойств полученных покрытий (образиы 2-4 получены по .предлагаемому способу , образец,- по изве.стному ). Пример 3. Шихту, содержаую поропюк железа ПЖ2М2 и кристаллоидрат хлористого железа (3,5 мас.%)| апрессовывают па торцовые поверхости цилиндрических заготовок. Спеание и припекание осуществл ют атмосфере эндогаза при и давении 9-61 bffla в течение 1,5 ч. Затем авление снимают и повышают темпеатуру до с вьщержкой при этой емпературе 10 мин. Контрольное покрытие получают известным методом. Покрытие того же состава спекают в течение 2 ч при Г100С (табл.2, ,образцы 8-10 получены по предлагаемо му способу, образец 12 по известному . Пример 4. ПМхту, содержащую порошок твердого сплава ПГ-С1 и хпор ной меди /3,5 мае.%/, напрессовьюают и спекают в атмосфере эндогаза при и давлении 9 - 102 МПа в течение 1,5 ч. Затем давление снимают и повышают температуру до выдержка 10 мин). Контрольные образцы с покрыти ми того же состава спекают при в теченне 2 ч (табл.2, образцы 14-16 получены по предлагаемому способу, образец 18 по известному). Анализ результатов исследований (табл,2 / показывает, что при равной пористости, обеспечиваемой порообразователем , покрыти , полученные по предлагаемому способу, имеют более высокие физико-механические свойства , чем полученные по известному способу. Покрыти , полученные под давлением меньшим, чем в способе по изобретению (образцы 1,7, 13), имеют высокую пористость, но свойства ниже, чем у полученных по известному способу. Покрытие на образцах 5, 11, 17, полученные припеканием под давлением, величина которого больше предела текучести пористого материала при температуре припекани , имеют низкую пористость, причем дол открытьк пор резко уменьшаетс .
1129027
10 Таблица 2