порошковый материал на основе меди

Формула изобретения

ПОРОШКОВЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ МЕДИ, содержащий олово, свинец, графит, железосодержащий компонент и муллит, отличающийся тем, что он в качестве железосодержащего компонента содержит продукт восстановления железного порошка с порошками карбидов молибдена и хрома размером 0,05 - 0,5 мкм при следующем соотношении компонентов, мас. % :

Олово 8 - 9

Свинец 7 - 8

Продукт восстановления железного порошка с порошками карбидов молибдена и хрома размером 0,05 - 0,5 мкм 2 - 3

Муллит 1 - 2

Графит 1 - 2

Медь Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к порошковой металлургии, а конкретно к порошковым материалам на основе меди, предназначенным для изготовления деталей антифрикционного назначения, например, для применения в трансмиссиях тяжелых гусеничных машин.

Известен спеченный материал на основе меди, содержащий олово, цинк, свинец, никель и железо при следующем соотношении компонентов, мас. % :

Олово 3-6

Цинк 3,5-8,5

Свинец 3,5-7,5

Никель 0,1-1,5

Железо 0,1-1,0

Медь Остальное

Недостатками данного материала являются недостаточные износостойкость и спекаемость.

При этом содержание олова 3-6 мас. % делает данный сплав недостаточно прочным.

Известен более близкий порошковый материал на основе меди [2] , содержащий свинец, железо, графит, олово, муллит и медь при следующем соотношении компонентов, мас. % :

Свинец 8

Олово 9

Железо 4

Графит 4

Муллит 1,5

Медь Остальное

Недостатками известного порошкового материала на основе меди являются недостаточная износостойкость и спекаемость.

Целью изобретения является повышение износостойкости и улучшение спекаемости.

Поставленная цель достигается тем, что он дополнительно содержит продукты восстановления железного порошка с ультрадисперсными порошками карбидов легирующих элементов молибдена или хрома (Mo₂C или Cr₃C₂) с размером карбидов 0,05-0,5 мкм при следующем соотношении компонентов, мас. % :

Порошок олова 8-9

Порошок свинца 7-8

Продукт восстановления

железного порошка с

карбидами легирующих

элементов молибдена

или хрома (Fe+Mo₂C

или Cr₃C₂) 2-3

Графит кристаллический 1-2

Муллит 1-2

Порошок меди Остальное

В таблице приведены результаты сравнения предлагаемого материала и материала-прототипа (М-140).

Предлагаемый материал получают следующим образом.

Составляют шихту по массе компонентов, смешивают в смесителе, затем подвергают горячему динамическому прессованию или горячей штамповке предварительно изготовленных пористых заготовок при удельной нагрузке 8-10 т/см² с последующим спеканием в защитной атмосфере (в среде водорода или диссоциированного аммиака) при 720-760^оС в течение 1,5 ч.

Испытания проводились на стенде для исследования износостойкости и коэффициента трения при скорости проскальзывания 20 м/с, нагрузке 50 кг/см² при комнатной температуре.

Замеры производились после 100 ч работы. Износ определялся по глубине канавки, образованной на боковой поверхности перпендикулярно его оси.

Как следует из таблицы, по сравнению с известным материалом (М-140) предлагаемый материал обеспечивает повышение износостойкости и улучшение спекаемости.

При этом установлено, что:

Увеличение свинца более 8 мас. % ведет к повышению износа, а его уменьшение менее 7 мас. % ухудшает приработку.

Увеличение олова более 9 мас. % ведет к появлению хрупкости, а уменьшение менее 8 мас. % уменьшает прочность.

Увеличение продукта восстановление железного порошка с карбидами молибдена или карбидами хрома более 3 мас. % ведет к снижению коэффициента трения, а уменьшение менее 2 мас. % ведет к увеличению износа.

Кроме того, ультрадисперсность порошка карбида как молибдена так и хрома, равная 0,05-0,5 мкм, вызвана тем, что:

при размерах более 0,5 мкм ведет к увеличению износа;

при размерах менее 0,05 мкм ведет к снижению коэффициент трения.

Таким образом предложенный порошковый материал на основе меди обеспечивает повышение износостойкости и улучшение спекаемости, что увеличивает область применения изготовленных из него деталей. (56) 1. И. М. Федорченко и др. Современные фрикционные материалы. Наукова Думка, 1975, с. 95.

2. Обзор N 473. Современные фрикционные материалы ЦНИИ информации и ТЭИМ, 1973, с. 47.