Claims (2)
Изобретение относитс к области порошковой металлургии, в частности к получению спеченных изделий на основе железа, легированного различными металлами путем прессовани , спекани и термомеханической обработк Известен способ получени спеченных издеЛИЙ на Орионе легированного металлами железа , кото{И)1Й предусматривает смешивание железного порошка с порошками легирующих металлов, крупность частиц которых меньше крупности частиц железа более чем на пор док прессование, спекание и последующую обработку давлением 1. Однако вследствие недостаточной активности дисперсных порошков легирующих металлов не удаетс получить спеченные издели с максимально высоким уровнем механических свойств. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс способ получени спеченных изделий на осиове железа, включающий смешивание железного порошка с порошками легирующих металлов, прессование, двухстадийное спекание тнгрёв, гор чую деформацию, закалку и от щгск 2. Недостатком известного способа вл етс введение в исходную смесь порошков легирующих металлов в состо нии поставки, т.е. пассивированных, вследствие чего они обладают недостаточной активностью в процессе спекани , что не позвол ет получать спеченные издели с высокими механическими свойствами. Цель изобретени - повышение механических свойств изделий. Дл достижени поставленной цели согласно спо-. собу изготовлени спеченных изделий на основе железа, включающему смешивание железного порошка с порошками легирующих металлов, прессование, двухстадийное спекание, нагрев, гор чую деформацию, закалку и отпуск, перед смешиванием порошки легирующих металлов подвергают механическому активированию путем измельчени до 1/10-1/30 размера частиц порошка железа. Порошки легирующих металлов измельчают в диспергаторе до размера 1/30-1/10 (0,003- 0,01 мм) частиц порошка железа, после измельчени до заданного размера поверхностные слои частиц обладают повышенной дефектностью кристаллического строени , вследствие чего по1зышаетс их активность. После смешивани с порошком железа и пластификатором прессуют заготовки при давлении 2 - 5 т/см, которые спекают сначала при 800-850° С в течение 2 ч, а затем при 1250-1300° С в течение 3 ч в защитной атмосфере. В процессе спекани происходит активна диффузи легирующих металлов в железо, что замедл ет процессы его рекристаллизации и способствует формированию более мелко4ернйстой структуры спеченного издели Особенности процесса структурообразобани при спекании благопри тно сказываетс также на процессах, происход щих при высокотемпературной термо механической обработке, что позвол ет повысить температуру деформации и улучшить физи ко-механические свойства получаемых изделий. Пример. Легирующие добавки хрома в виде порошка высоколегированной стали ХЗО (средний размер частиц 72 мкм) и молиб дена (средний размер частиц 23 мкм) измельчают раздельно в вибромельнице в среде спирта до размера частиц 10 мкм (1/10 размера частац основы). Затем смешивают с ийходным, немолотым порошком железа (средний размер частиц 100 мкм) в процентном соотношении, соответствующем химическому составу стали 2X12М. В полученную шихту добавл ют в качестве пластификатора 4%-ный раствор каучука в бензине в количестве 2% и щессуют при давлении 5 т/см. Спрессованные заготовки спекают при 850° С в течение 2 ч, а затем при 1300° С 3 ч в защитно-восстановительной атмосфере диссоциированного аммиака. Плотность заготойок после спекани составл ет 90-92%. Спеченные заготовки нагревают до 950° С, деформируют осадкой со степстю деформации 30%, закаливают с температуры деформа{щи в растворе каустика. После закалки щювод т отпуск при 200° С в течение 1 ч. В результате получают издели со следующи ми свойствами: предел прочности при изгибе 140 кг/мм, критический коэффициент интенсивности шпр женйй при плоской деформации 215 кг/мм / , полна работа разрушени 0,91 ,2 . П р и м е р 2. По технологическому процессу , указанному в примере 1, изготавливают изделие из железного порошка с легирующими добавками легированной стали ХЗО и молибдена , имеющими размер 5 мкм (1/20 размера частиц основы). Давление прессовани в зтом случае составл ет 3 т/см. Высокотемпературное спекание осуществл ют при 1250° С. Свойства . полученных изделий следующие: предел прочности при изгибе 152 кг/мм, критический коэффициент интенсивности напр жений при плоской деформации 225 кг/мм , полна работа разрушени 1,3-1,7 кгм/см. П р и м е р 3. По технологическому продассу , указанному в примере 2, изготавливает изделие из железного порошка с легирующими добавками легированной стали ХЗО и молибдена , имеющими размер 3 мкм (1/30 размера «тстиц основы). Свойства изделий-следующие: предел прочности при изгибе 160 кг/мм, критический коэффициент интенсивности напр жекий при плоской деформации 230 кг/мм , полна работа разрущени 1,5-2,0 кгм/см. Таким образом, в результате реализации предложенного способа получают издели на основе железа с механическими свойствами, на 20-30% превышающими свойства изделМ аиалогичного состава, полученных известным способом Формула изобретени Способ получени спеченных изделий на основе железа, включающий смешивание железного порошка с порошками легирующих металлов , пресс ование, двухстадийное спекание, наг| )ев, гор чую деформацию, закалку и отпуск, отличающий, с тем, что, с целью повышени механических свойств, перед смешиванием порощки легирующих металлов под вергают механическому активированию путем измельчени до 1/10-1/30 размера частиц порошка железа. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент, ГДР № 100176, кл. 31 Ь 3/16, 1973. The invention relates to the field of powder metallurgy, in particular to the production of sintered iron-based products doped with various metals by pressing, sintering and thermomechanical processing. A method is known for producing iron-doped iron, which {I) 1Y, mixes iron powder with alloying powders. metals, the particle size of which is smaller than the particle size of iron by more than an order of pressing, sintering and subsequent pressure treatment 1. However, due to e insufficient activity dispersible powders alloying metals fails to receive the sintered article with the highest level of mechanical properties. The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a method of obtaining sintered products on the iron axis, including mixing iron powder with powders of alloying metals, pressing, two-stage sintering of thres, hot deformation, quenching and from shchsk 2. A disadvantage of the known method is the introduction into the initial mixture of alloying metal powders in the delivery state, i.e. passivated, as a result of which they have insufficient activity in the sintering process, which does not allow obtaining sintered articles with high mechanical properties. The purpose of the invention is to improve the mechanical properties of the products. To achieve this goal according to the method. Custom manufacturing of sintered iron-based products, including mixing iron powder with alloying metal powders, pressing, two-stage sintering, heating, hot deformation, quenching and tempering, before mixing, the alloying metal powders are mechanically activated by grinding to 1 / 10-1 / 30 particle size of iron powder. Powders of alloying metals are crushed in a dispersant to a size of 1 / 30-1 / 10 (0.003-0.01 mm) of iron powder particles, after grinding to a given size, the surface layers of the particles have an increased crystalline imperfection, as a result of which their activity is reduced. After mixing with the iron powder and plasticizer, the blanks are pressed at a pressure of 2 to 5 tons / cm, which is sintered first at 800-850 ° C for 2 hours and then at 1250-1300 ° C for 3 hours in a protective atmosphere. During the sintering process, active diffusion of alloying metals into iron occurs, which slows down the processes of its recrystallization and contributes to the formation of a finer-grain structure of the sintered product. deformation and improve the physical and mechanical properties of the resulting products. Example. Chromium alloying additives in the form of powder of high-alloyed steel XZO (average particle size 72 microns) and molybdenum (average particle size 23 microns) are crushed separately in a vibrating mill in an alcohol medium to a particle size of 10 microns (1/10 of the particle size of the base). Then it is mixed with an original, unmilled iron powder (average particle size 100 μm) in percentage ratio corresponding to the chemical composition of steel 2X12M. As a plasticizer, a 4% solution of rubber in gasoline in an amount of 2% is added to the resulting mixture in the form of a mixture and is pressed at a pressure of 5 tons / cm. Compressed blanks are sintered at 850 ° C for 2 h, and then at 1300 ° C for 3 h in a protective-reducing atmosphere of dissociated ammonia. The density of the bins after sintering is 90-92%. Sintered billets are heated to 950 ° C, deformed by sediment with a strain of 30%, quenched from temperature the deformation {in the caustic solution. After quenching, they leave at 200 ° C for 1 hour. As a result, products with the following properties are obtained: flexural strength of 140 kg / mm, critical intensity coefficient of creep under flat deformation of 215 kg / mm /, total destruction work 0 , 91, 2. PRI mme R 2. According to the technological process specified in Example 1, a product is made of iron powder with alloying additives of XZO and molybdenum alloyed steel having a size of 5 μm (1/20 of the base particle size). The pressing pressure in this case is 3 tons / cm. High-temperature sintering is carried out at 1250 ° C. Properties. The products obtained are as follows: the flexural strength of 152 kg / mm, the critical stress intensity factor at a flat strain of 225 kg / mm, the total fracture work of 1.3-1.7 kgm / cm. PRI me R 3. According to the technological prodas specified in example 2, it manufactures a product from iron powder with alloying additives of alloyed steel XO and molybdenum, having a size of 3 μm (1/30 of the size of the “base solid”). The properties of the products are as follows: the flexural strength of 160 kg / mm, the critical intensity coefficient is the stress for flat deformation of 230 kg / mm, and the total work of destruction is 1.5-2.0 kgm / cm. Thus, as a result of the implementation of the proposed method, iron-based products with mechanical properties are obtained that are 20-30% higher than the properties of products of similar composition obtained in a known manner. Invention Method for producing sintered iron-based products, comprising mixing iron powder with alloying metal powders, pressing, two-stage sintering, nag | hot deformation, quenching and tempering, which, in order to improve the mechanical properties, before mixing, the alloying metal sprays are mechanically activated by grinding the iron powder to 1 / 10-1 / 30. Sources of information taken into account in the examination 1.Patent, GDR No. 100176, cl. 31 3/16, 1973.
2.Бернштейн М. Л., Платова С. П. и др. Механические свойства спеченных материалов, подвергнутых термомеханической обработке. Порошкова металлурги , № 11, 1976, с. 75-80.2.Bernstein M.L., Platov S.P., et al. Mechanical properties of sintered materials subjected to thermomechanical processing. Poroshkova metallurgists, No. 11, 1976, p. 75-80.