SU1206005A1 - Способ изготовлени биметаллических изделий - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности, к способам изготовлени  спеченных биметаллических изделий. .

Цель изобретени  - повышение проч ности сцеплени  и упрощение технологии .

Существо способа заключаетс  в том, что односторонним статическим прессованием формуют наружные и внутренние детали издели  одинаковой пористости, котора  по высоте распредел етс  неравномерно. Такое распределение пористости,  вл ющеес  недостатком порошковых материалов при прессовании, используетс  при сборке наружных и внутренних деталей издели . Сборку производ т таким образом что соблюдено условие контактирование разнопористых поверхностей, т.е. в любом сечении заготовки обес- печив аетс  различна  пористость. После сборки заготовку подвергают гор чей обработке давлением, в процессе которой зоны больших плотное- тей вдавливаютс  в зоны меньших плотностей ,о

На фиг. 1 изображена биметаллическа  спеченна  заготовка в сборе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг. 4 - биметаллическа  спеченна заготовка после гор чей обработки давлением; на фиг. 5 - заготовка в сборе с двойным стержнем; на фиг.6 разрез В-В на фиг. 5; на фиг. 7 - заготовка после гор чей обработки давлением с двойным стержнем; на фиг. 8 - многостержнева  заготовка в сборе; на фиг. 9 - разрез Г-Г на фиг. 8; на фиг. 10 - многостержне- ва  заготовка после гор чей обработки давлением; на фиг. 11 - много- втулкова  заготовка в сборе; на фиг. 12 - разрез Д-Д на фиг. 11; на фиг. 13 - многовтулкова  заготовка после обработки давлением.

Заготовка состоит из стержн  1 (внутренн   деталь) и втулки 2 (наружна  деталь).

Пример 1. На гидравлическом прессе производ т одностороннее статическое холодное прессование втулки диаметром 60 мм из распыленного порошка быстрорежущей стали (фракци  - 0,2+0,1 мм) марки РбМ5 под давлением 800 МПа и стержн  (30 мм из порошка конструкционной стали (фракции - 0,2+0,1 мм) марки

5 0 5

Q

5

0

5

O

5

40ХФ под давлением 500 МПа. Обе детали после прессовани  имеют одинаковую высоту мм и пористость в пределах 25%. Причем пористость по высоте прессовок распредел етс  неравномерно; в нчжней части максимально, равное 30%, в верхней части минимально - 15%. Такое распределение пористости Обусловлено недостатком порошковых материалов при прессовании. Затем осуществл ют сборку деталей, причем стержень вкладывают во втулку путем поворота на 180 вокруг своей оси так, что наиболее плотна  часть стержн  оказываетс  в соединении с менее плотной частью втулки. Далее заготовки помещают в металлические оболочки, нагревают в расплаве стекла при 1050-1100°С в течение 0,5- 0,6 ч и производ т гор чую обработку

давлением путем выдавливани .

I,

Прочность сцеплени  Тер по известному способу составл ет 33-34, по предлагаемому - 36-38 кг/мм при угле конусности JL 1 ,5-2,0 в осевом направлении биметаллического спеченного издели  Р6М5-40ХФ. Приведенные результаты показывают, что предлагае- мьй способ дает более высокие результаты прочности сцеплени .

П р и м е р 2. Исходньй материал деталей биметаллического издели  железо - медь. На гидравлическом прессе осуществл ют двухстороннее статическое холодное прессование втулки диаметром 60 мм из железного порошка марки ПЖ4М под давлением 150 МПа до пористости f- 20% и одностороннее статическое холодное прессование двух стержней диаметром 30 мм под давлением 100 МПа из медного порошка марки ПМС-1 до пористости «20%. Высота втулки мм, высота стержн  мм. Сборку осуществл ют аналогично примеру 1 с соблюдением услови  контактировани  разно- пористых поверхностей. При этом в качестве стержн  высотой мм используют два стержн  высотой Н 40 мм каждый. Гор чую обработку сборной заготовки ведут по следующему режиму: температура нагрейа 800- 850 с, продолжительность нагрева 0,5-0,6 ч. Полученное биметаллическое изделие имеет прочность сцеплени  24-26 кг/мм. Макроанализ переходной зоны показьшает, что разрушение среза происходит по обоим

металлам железа и меди, обеспечива  максимальную прочность сцеплени .

Приме р 3. Аналогичен примеру 2, только вместо одной вт улки высотой мм используютс  четьфе втулки высотой мм кажда  (или вместо одного стержн  высотой Н 80 мм - четыре стержн  мм каждый ) , полученные односторонним прес- сованием. Такое решение позвол ет получить зигзагообразную переходную зону соединени  с высокой прочностью сцеплени , когда по конструктивным особенност м нежелательно получить крнусо- или бочкообразную переходную зону.

Результаты распределени  пористости и прочности сцеплени  слоев сборной биметаллической системы состо Медь

Железо

Медь

Титан

Титан Железо

Р6М5

Медь

щей из порошковых прессовок различных металлов, в частности, меди, титана (технологи  изготовлени  сборной заготовки аналогична описанной в примере 3) представлены в таблице. Дл 

сравнени  приведены так же результаты прочности сцеплени , полученные на тех же материалах известным методом. Использование предлагаемого способа упрощает технологию изготовлени  биметаллических спеченных изделий из разнородных материалов, не требует сложной оснастки и оборудовани , обеспечивает высокую прочность

сцеплени  деталей издели  и может

быть использован в производстве биметаллических спеченных изделий инструментального и конструкционного назначени .

30-32

27-28

28-29

24-25

31-32

24-25

32-34

28-30

0t/ // -

ВНИИПИ Заказ 8601/11 Тираж 7- г Подписное

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

Фи.15

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, включающий формирование отдельных частей заготовки прессованием, их сборку и горячую обработку давлением, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления и упрощения . технологии, отдельные части заготовки прессуют разной пористости по высоте, а при сборке контакт деталей осуществляют разнопористыми поверхностями.

   SU .... 1206005