SU1463390A1

SU1463390A1 - Method of producing blanks from high-speed steel powder

Info

Publication number: SU1463390A1
Application number: SU864109381A
Authority: SU
Inventors: Михаил Исаакович Рейзин; Тамара Антоновна Манько; Всеволод Артурович Доморацкий; Анатолий Федорович Санин; Федор Матвеевич Сафронов; Геннадий Иванович Абдулкин; Владимир Константинович Николаев; Геннадий Яковлевич Абрамчук; Валерий Петрович Щиков; Игорь Иванович Гулидов; Андрей Михайлович Булейко
Original assignee: Предприятие П/Я А-7615; Днепропетровский государственный университет им.300-летия воссоединения Украины с Россией
Priority date: 1986-06-03
Filing date: 1986-06-03
Publication date: 1989-03-07

Abstract

Изобретение относитс к области порошковой металлургии, а именно. к спо.собам изготовлени изделий из быстрорежущей стали. Цель изобретени - повышение производительности и снижение трудоемкости процесса, Это достигаетс путем распылени . расплава, перегретого на 140-200 С, водой под давлением 14-17 МПа. Спекание заготовок из порошка, спрессован-; ного без пластификатора непосредственно после сушки, провод т с дополнительной вьщержкой при 900-950 С. Указанные параметры распыпени позвол ют получить пластичный порошок с разветвленной формой частиц и тенитной структурой, что дает возьюж- ность исключить операции восстановительного отжига, смешивани с пластификатором и его разложение. 1 табл. . СОThis invention relates to the field of powder metallurgy, viz. to the methods of manufacturing products from high-speed steel. The purpose of the invention is to increase productivity and reduce the labor intensity of the process. This is achieved by spraying. melt, heated to 140-200 C, water under pressure of 14-17 MPa. Sintering blanks from powder, pressed; without drying, immediately after drying, is carried out with an additional charge at 900-950 ° C. The specified dispersion parameters make it possible to obtain a plastic powder with a branched particle shape and a shadow structure, which makes it possible to exclude restorative annealing operations, mixing with the plasticizer and its decomposition . 1 tab. . WITH

Description

Изобретение относитс к области порошковой металлургии, в частности к способам изготовлени заготовок из порошков быстрорежущей стали.The invention relates to the field of powder metallurgy, in particular, to methods for producing blanks from high-speed steel powders.

Целью изобретени вл етс повы- , шение производительности и снижение трудоемкости изготовлени заготовок из порошков быстрорежущей стали.The aim of the invention is to increase productivity and reduce the labor intensity of manufacturing blanks from high-speed steel powders.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Расплав быстрорежущих сталей Р6М5К5 распыл ют водой давлением 13,6 - 17,4 МПа при перегреве расплава 120 - . Во всех случа х полу- ченный порошок обезвоживают и осуши- вают в вакууме при 150°С. Измерени микротвердости частиц (как характеристики пластичности) проводили наThe melt of high-speed steels R6M5K5 is sprayed with water of pressure 13.6 - 17.4 MPa with overheating of the melt 120 -. In all cases, the resulting powder is dehydrated and dried in vacuum at 150 ° C. The microhardness of the particles (as plasticity characteristics) was measured on

различных фракци х порошка всех партий и определ ли диапазон ее значений дл каждой плавки.different powder fractions of all batches and determine the range of its values for each heat.

Порошок с виброуплотнением засыпают в эластичные оболочки из мате- риала Пластизол и прессуют гидроста- . тически при давлени х в интервале 150 - 900 МПа (с шагом 50 МПа).Внутренн полость оболочек имеет форму цилиндра диаметром 35 мм и высотой 50 мм. Спрессованные заготовки спекают в вакууме по режиму: нагрев до 950°С, выдержка 3 ч; нагрев до 1130 С, выдержка 1 ч; нагрев до 1215 С, выдержка 1,5 ч. Заготовки, имеющие-тре- щины и расслоени вследствие пере- прессовки, спеканию не подвергались. . Пористость материала после -.спекани The powder with vibrocompaction is poured into elastic shells from the Plastizol material and pressed hydrostatic. tically at pressures in the range of 150–900 MPa (in 50 MPa increments). The internal cavity of the shells has the shape of a cylinder with a diameter of 35 mm and a height of 50 mm. Compressed blanks are sintered in vacuum according to the mode: heating up to 950 ° С, holding 3 hours; heating to 1130 ° C, holding time 1 h; heating to 1215 ° C, holding for 1.5 hours. Preparations that have cracks and delamination due to repressing have not been subjected to sintering. . After porosity material porosity

вленных шлифах при увеличении 100, Содержание кислорода в порошке и спеченной стали определ ли методом гор чей экстракции в ва(ууме.thinned with an increase of 100, the oxygen content in the powder and sintered steel was determined by the method of hot extraction in va (mind.

Результаты приведены в табл.1. Увеличение производительности проиллюстрировано данными, представленными в .The results are shown in table 1. The increase in productivity is illustrated by the data presented in

Анализ результатов.показывает, jчто холодное прессование порошков, полученных распылением при .перегреве расплава 120 С, обуславливает ...нали- Iчие значительного упругого последей- Iствй и перепрессовки, которые про в- iл ютс в образовании трещин в заго- ;товке. Это св зано с высокой микротвердостью и отсутствием пластичности Analysis of the results. Shows that cold pressing of powders obtained by spraying at overheating of the melt 120 C causes ... the presence of a significant elastic sequence and repressions, which occur in the formation of cracks in the preparation; This is due to the high microhardness and lack of plasticity.

:частиц. Распьшение при .перегреве рас- iплава 220 ,С приводит .к перепрессов- Iке заготовок.(при низких давлени х jраспыл ющей воды менее 16,1 МПа) вследствие повьшенной микротв«рдости iчастиц и приближени их формы-к сфе- |рической. Кроме того, наблюдаетс неравиомерна усадка заготовок при спекании, остаточна пористость спеченной стали значительно превышает допустимьй уровень 0,5% (п.п.п. 20, 25). Это вл етс следствием отклонени функции распределени частиц получаемого порошка по размерам от нормальной из-за высокого содержани частиц мелких фракций. Повьш1енное содержание кислорода в полученном при таком перегреве расплава порошке обусловливает высокий уровень содержани кислорода (более 0,025 мас.%) в спеченной стали.: particles. The resolution at overheating of the melt of 220, C leads to the repressing of the blanks (at low pressures of the spraying water of less than 16.1 MPa) due to the increased microtranslation of particles and the approximation of their shape to the spherical. In addition, nondimensional shrinkage of the workpieces is observed during sintering, the residual porosity of the sintered steel significantly exceeds the allowable level of 0.5% (points according to Item 20, 25). This is a consequence of the deviation of the particle size distribution function of the resulting powder from the normal size due to the high particle content of the fine fractions. The above oxygen content in the powder obtained with such overheating of the melt causes a high level of oxygen content (more than 0.025 wt.%) In sintered steel.

Уменьшение давлени распылени ниже 14,0.МПа или его повьшение боле 17,0 МПа об5гсловливает высокую микротвердость частиц и низкую пластичность , что приводит к перепрессовке при холодном прессовании. Увеличение содержани крупных (давление воды 13,6 МПа) или мелких (давление воды 17,4 МПа) фракций в порошке приводит к неравномерной усадке заготовок при спекании и наличию остаточной пористости вследствие отклонени функции распределени частиц исходного порошка по размерам от нормальной. A decrease in the spray pressure below 14.0 MPa or its decrease by more than 17.0 MPa causes a high microhardness of the particles and a low plasticity, which leads to repressing during cold pressing. Increasing the content of coarse (water pressure 13.6 MPa) or small (water pressure 17.4 MPa) fractions in the powder leads to uneven shrinkage of the blanks during sintering and the presence of residual porosity due to the deviation of the distribution function of the particles of the original powder in size from normal.

давлении воды 14,0-17,0 МПа и перегреве расплава 140-200°С обеспечивает получение порошка с разветвлен ной формой частиц, достаточно низкой микротвердостью (5800-7250 МПа), низким содержанием кислорода (0,14 - 0,21 мас.%). Сочетание хорошей пластичности материала частиц и их неправильной формы позвол ет осуществл ть холодное пр ессование порошка при низких давлени х прессовани 250-450 МПа без предварительного см гчающего от- жига .-и введени пластификатора. При этом полностью исключаютс возможна перепрессовка и св занные с ней неблагопри тные влени : растрескивание , расслоение и разрушение пресг совки.water pressure of 14.0-17.0 MPa and overheating of the melt at 140-200 ° C provides a powder with a branched particle shape, a rather low microhardness (5800-7250 MPa), low oxygen content (0.14 - 0.21 wt. %). The combination of good plasticity of the material of the particles and their irregular shape allows for cold pressing of the powder at low pressing pressures of 250-450 MPa without first relieving the annealing. —And the introduction of a plasticizer. This completely eliminates the possibility of repressing and the adverse effects associated with it: cracking, delamination, and destruction of the clamp.

Вли ние температуры промежуточной вьщержки на качество спеченной заготовки отражено в табл.2, включающей результаты анализов прессовок, под- вергнутых 3-часовому нагреву в вакууме 1,3-10-2 МПа.The effect of the intermediate cake temperature on the quality of the sintered billet is shown in Table 2, which includes the results of analyzes of compacts subjected to 3-hour heating in a vacuum of 1.3-10-2 MPa.

При температурах ниже 900 С содержание кислорода в заготовках оста- етс высоким. Увеличение температуры изотермической выдержки более 950 С не способствует снижению содержани кислорода, но при этом наблюдаетс усиление обезуглероживани материала.At temperatures below 900 ° C, the oxygen content in the blanks remains high. An increase in the isothermal holding temperature of more than 950 ° C does not contribute to a decrease in the oxygen content, but an increase in the decarburization of the material is observed.

Вследствие исключени операций вакуумного отжига порошка после рас- пылени длительность технологического цикла сократилась от 56,4 до 26,3 ч, что в два раза увеличило производительность процесса изготовлени заготовок.Due to the exclusion of vacuum annealing of the powder after spraying, the duration of the technological cycle was reduced from 56.4 to 26.3 h, which doubled the productivity of the manufacturing process for the blanks.

Claims

Invention Formula

The method of making blanks from high-speed steel powders, including spraying the melt with water, drying, pressing and sintering the billet in vacuum with intermediate exposure at 1100-1250 ° С, which is

increasing productivity and reducing labor intensity, the splitting is carried out at overheating of the melt by 140-200 ° C under water pressure of 14-17 MPa, and sintering is carried out with additional

at 900-950 C.

5.6

7.0

170,200

140

170,200

140

170,200

on

Fragment Vyt chickpea torn Irregul rna Same

Worn chickpea torn Irregul rna Same

Fragment

5800-7200 400 5800-7250 450

5850-7100

300

58QO-6900 250 6050-7000 300

6100-7100

300

6000-7050 300 5800-7100 250

Go, 20.1800.015

: 0,20,2020,018

: 0.20.1480.016

0.20.1620.018

0.20,1840,018

0,20,1410,016

0.150 0.019 0.163 00.020

Content in zag cookings,%

Oxygen Carbon

Table 2. Exposure temperature.

900

I 925 950

0.09 0.09 0.09 1.39 1.39 1.39