SU1606261A1

SU1606261A1 - Method of producing bimetallic antifrictional articles

Info

Publication number: SU1606261A1
Application number: SU4478075A
Authority: SU
Inventors: Вадим Огестович Соколов; Анатолий Андреевич Кот; Анатолий Павлович Кушнерук; Игорь Матвеевич Миляев
Original assignee: Конструкторское Бюро Специальных Магнитов
Priority date: 1988-08-31
Filing date: 1988-08-31
Publication date: 1990-11-15

Abstract

Изобретение относитс к порошковой металлургии, в частности к способам получени биметаллических антифрикционных изделий. Цель - повышение антифрикционных свойств издели . В полость втулки помещают металлический порошок и осуществл ют ее осевое вращение с одновременным индукционным нагревом в течение времени, обеспечивающего припекание порошка, затем заготовку охлаждают, помещают в ее полость суспензию твердой смазки, вращают заготовку в течение 15-40 с, после чего в ее полость устанавливают оправку и осуществл ют обжим заготовки на оправку. 2 табл.The invention relates to powder metallurgy, in particular, to methods for producing bimetallic antifriction articles. The goal is to increase the anti-friction properties of the product. A metal powder is placed into the cavity of the sleeve and axially rotated with simultaneous induction heating for the time of powder sintering, then the workpiece is cooled, a suspension of solid lubricant is placed in its cavity, the workpiece is rotated for 15-40 seconds, after which the workpiece is rotated install the mandrel and crimp the workpiece on the mandrel. 2 tab.

Description

Изобретение относитс к порощковой металлургии и может быть использовано дл изготовлени биметаллических антифрикционных изделий, содержащих в рабочем слое твердую смазку.The invention relates to powder metallurgy and can be used for the manufacture of bimetallic antifriction products containing solid lubricant in the working layer.

Цель изобретени - повышение антифрикционных свойств издели .The purpose of the invention is to increase the anti-friction properties of the product.

Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.

В полость металлической втулки помещают металлический порошок. Торцовые поверхности втулки закрывают крышками, после чего втулку устанавливают в рабочей зоне индуктора генератора ТВЧ. Далее осуществл ют осевое-вращение втулки при одновременном ее индукционном нагреве. Скорость вращени и врем нагрева в каждом конкретном случае обусловлены материалом порошка, размерами втулки, мощностью генератора и другими факторами и обеспечивают припекание порошка к внутренней поверхности втулки.In the cavity of the metal sleeve is placed a metal powder. The end surfaces of the sleeve are covered with lids, after which the sleeve is installed in the working area of the high frequency alternator inductor. Next, axial rotation of the sleeve is performed while it is being induced by heating. The rotational speed and the heating time in each particular case are determined by the powder material, bushing size, generator power and other factors and ensure the powder bakes to the inner surface of the bushing.

Особенностью центробежного припека- ни вл етс измен ющийс характер поро- распределени по толщине припеченногоA special feature of centrifugal reflux is the varying pattern of pore distribution over the thickness of the burned

сло . При этом пористость сло монотонно снижаетс по направлению к границе его с компактной втулкой. Это обсто тельство создает благопри тные предпосылки дл соответствующего неравномерного насыщени припеченного сло твердой смазкой. Такое насыщение обеспечиваетс центробежны.м методом в результате вращени заготовки, в полости которой помещена суспензи твердой смазки. При этом установлено, что продолжительность центробежного насыщени должна быть более 15 с. В противном случае не обеспечиваетс заполнение смазкой всех без исключени сообщающихс пор внутреннего сло заготовки. С другой стороны , продолжительность вращени до 40 с дает возможность заполнить практически все поры реально примен емых изделий, и увеличение продолжительности вращени при центробежном насыщении более 40 с нецелесообразно .lay At the same time, the layer porosity monotonously decreases towards its boundary with a compact sleeve. This circumstance creates favorable prerequisites for the corresponding uneven saturation of the baked layer with solid lubricant. Such saturation is provided by the centrifugal method by rotating the preform, in the cavity of which a suspension of solid lubricant is placed. It was found that the duration of centrifugal saturation should be more than 15 s. Otherwise, it is not ensured that all the pores of the inner layer of the workpiece are filled with grease. On the other hand, the duration of rotation up to 40 s makes it possible to fill almost all the pores of actually used products, and an increase in the duration of rotation with centrifugal saturation over 40 s is impractical.

В результате обжима биметаллической заготовки на оправку происходит уплотнение внутреннего порошкового сло , приAs a result of crimping the bimetallic billet on the mandrel, the inner powder layer is compacted, when

этом градиент порораспределени твердой смазки сохран етс . Радиальное уплотнение порошка приводит к зажатию частиц твердой смазки, что обеспечивает их полное удержание в порошковом каркасе, исключив выкрашивание при последуюш,ей эксплуатации .thus, the pore distribution gradient of the solid lubricant is maintained. Radial compaction of the powder leads to the clamping of solid lubricant particles, which ensures their full retention in the powder frame, eliminating chipping during the subsequent operation.

Повышенное содержание частиц твердой смазки в поверхностной зоне внутреннего порошкового сло издели обеспечивает снижение периода его приработки, что в конечном счете способствует повышению долговечности узла трени . Введение твердой смазки после операции припекани не ухудшает прочностные свойства сло .The increased content of solid lubricant particles in the surface zone of the inner powder layer of the product reduces the period of its burn-in, which ultimately contributes to the durability of the friction unit. The introduction of a solid lubricant after the sintering operation does not impair the strength properties of the layer.

Пример 1. Изготавливают антифрикционную биметаллическую втулку с толщиной внутреннего порошкового сло 2 мм., Шихту, состо щую из порошков железа ПЖ2М2 (94 мас.%), меди (2 мас.%) и графита (2 мас.%), помешают в полость стальной заготовки, выполненной в виде втулки, с размерами , мм: наружный диаметр 40; толщина стенки 4; длина 65. Заготовку закрывают торцовыми крышками и привод т во вращение вокруг своей оси с частотой 900 . Одновременно заготовку нагревают индукционным способом до 1200°С с использованием установки ЛПЗ-63М, причем через полость заготовки пропускают аргон дл предотвращени окислени железного порошка. Продолжительность описанной операции 2,2-2,3 мин, после чего нагрев и вращение прекращают. После охлаждени заготовки ее частично заполн ют водной суспензией дисульфида молибдена. Заготовку вновь привод т во вращение, а через 20 с останавливают . Далее заготовку нагревают до 120- 130°С и выдерживают при этой температуре 10-12 мин с целью удалени влаги. В полости заготовки устанавливают стальную цилиндрическую оправку диаметром 28 мм, после чего осуществл ют обжим на нее заготовки магнитно-импульсным методом на установке МИУ-30/1.Example 1. An antifriction bimetallic bushing with a thickness of the inner powder layer of 2 mm is made. A mixture consisting of iron powders ПЖ2М2 (94 wt.%), Copper (2 wt.%) And graphite (2 wt.%) Is placed in the cavity. steel billet, made in the form of a sleeve, with dimensions, mm: outer diameter 40; wall thickness 4; length 65. The blank is closed with end caps and is driven into rotation around its axis with a frequency of 900. At the same time, the billet is heated by induction to 1200 ° C using an LPZ-63M unit, and argon is passed through the billet cavity to prevent oxidation of the iron powder. The duration of the operation described 2.2-2.3 min, after which the heating and rotation cease. After cooling the preform, it is partially filled with an aqueous suspension of molybdenum disulfide. The workpiece is again rotated, and after 20 seconds it is stopped. Next, the billet is heated to 120-130 ° C and kept at this temperature for 10-12 minutes in order to remove moisture. A steel cylindrical mandrel with a diameter of 28 mm is installed in the cavity of the workpiece, after which the workpiece is crimped onto it by the magnetic-pulse method on the MIU-30/1 installation.

В таблице 1 приведены физико-механические свойства внутреннего сло изделий,Table 1 shows the physico-mechanical properties of the inner layer of products

полученных по предлагаемому и известному способам.obtained by the proposed and known methods.

Пример 2. Осуществл ют аналогично примеру 1. Отличие заключаетс в том, что в качестве шихты используют порошок бронзы Бр ОФ 10-1, а в качестве твердой смазки - суспензию фторопласта. Температуру центробежного припекани поддерживают на уровне 920-930°С.Example 2. The procedure is carried out analogously to Example 1. The difference is that the quality of the charge is bronze powder BR RP 10-1, and the solid lubricant is a suspension of fluoroplastic. The temperature of the centrifugal furnace is maintained at 920-930 ° C.

В табл. 2 представлены сравнительные физико-механические свойства изделий.In tab. 2 presents the comparative physico-mechanical properties of products.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позвол ет повысить антифрикционные свойства изделий вследствие предотвращени распада недостаточно термостойких твердых смазок; снизить период приработки изделий, что способствует повышению долговечности узла трени , а также повысить прочностные свойства изделий вследствие обжати заготовки и уплотнени внутреннего порошкового сло .The proposed method, in comparison with the known, allows to increase the antifriction properties of the products by preventing the decomposition of insufficiently heat-resistant solid lubricants; reduce the period of running-in of products, which contributes to increasing the durability of the friction unit, as well as improve the strength properties of products due to compression of the workpiece and compaction of the inner powder layer.

2525

Claims

Invention Formula

The method of obtaining bimetallic antifriction products, which includes placing a powder bushing in the cavity, rotating the bushing around its axis while

heating to the sintering temperature, holding and cooling, characterized in that, in order to increase the antifriction properties, after cooling, a suspension of solid lubricant is poured into the preform cavity, the preform is further rotated for 15-40 seconds, after which the mandrel is installed in its cavity, the diameter of which corresponds to the nominal inner diameter of the product, and the workpiece is crimped onto the mandrel.

Table 1

table 2