порошковый конструкционный износостойкий материал на основе железа
Классы МПК: | C22C38/18 содержащие хром C22C33/02 порошковой металлургией B22F1/00 Специальная обработка металлических порошков, например для облегчения обработки, для улучшения свойств; металлические порошки как таковые, например смеси порошков различного состава |
Автор(ы): | Клименко Виктор Николаевич[UA], Петрова Алла Михайловна[UA], Степичев Александр Васильевич[UA], Баньковский Анатолий Иванович[RU], Бурнаев Николай Иванович[RU], Буров Анатолий Михайлович[RU], Корценштейн Наум Эмильевич[RU], Скороход Григорий Ефимович[RU], Храменков Юрий Михайлович[RU] |
Патентообладатель(и): | Институт проблем материаловедения АН УССР (UA) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-12-23 публикация патента:
10.03.1996 |
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковым конструкционным износотойким материалам на основе железа. Сущность изобретения: предложенный материал характеризуется тем, что дополнительно содержит графит при следующем соотношении компонентов, мас.%: графит 0,5 - 1,5, чугун 4,0 - 5,0; хромистая сталь 10,0 - 12,0, железо - остальное. 2 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
ПОРОШКОВЫЙ КОНСТРУКЦИОННЫЙ ИЗНОСОСТОЙКИЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА, содержащий чугун и хромистую сталь, отличающийся тем, что он дополнительно содержит графит при следующем соотношении компонентов, мас.%:Графит - 0,5 - 1,5
Чугун - 4,0 - 5,0
Хромистая сталь - 10,0 - 12,0
Железо - Остальное
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к материаловедению износостойких материалов, изготовляемых методом порошковой металлургии. Известна износостойкая шарико- и роликоподшипниковая сталь ШХ15 (ГОСТ 801-78), содержащая 0,95-1,05% углерода, 1,30-1,65% хрома. Ближайшим аналогом является металлокерамический материал на основе железа, состав которого следующий, мас. Чугунный порошок 20-30 Стальной порошок марки Х30 10-12 Железо ОстальноеИзносостойкость указанного материала в 1,5-2,0 раза выше легированной стали ШХ15. Повышение износостойкости материала достигается путем образования в нем гетерогенной структуры вследствие неполного растворения в железной матрице включений чугуна и стали Х30. Недостатком этого материала является высокая чувствительность одного из компонентов исходной смеси, а именно стали Х30, к малым количествам окисляющих примесей как в исходных порошках, так и в среде спекания, вследствие чего на поверхности частиц стали Х30 образуется хрупкая оксидная пленка состава FeCr2O4, ухудшающая связь хромистых включений с матрицей и обуславливающая их выкрашивание во время работы на износ. При этом прочность материала на разрыв снижается на 25-40% резко падает сопротивление износу. Задача изобретения заключается в повышении прочности и износостойкости материала за счет устранения окисляемости хромистой стали, например Х30, во время спекания или нагрева под штамповку. Сущностью изобретения является то, что в известный состав порошковой смеси, содержащей порошки железа, хромистой стали, дополнительно вводится высокоактивный малозольный графит при следующем соотношении компонентов, мас. Порошок графита 0,5-1,5 Порошок чугуна 4,0-5,0 Порошок хромистой стали 10,0-12,0 Порошок железа Остальное
Вводимый графит может быть марок "ГС", -ГК", порошок хромистой стали марки Х30. Отличительным от прототипа признаком является введение в состав исходной смеси порошка графита. Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию "новизна". Отличительный признак, выражающийся в изменении состава исходной смеси при содержании порошка хромистой стали в количестве 10,0-12,0% порошка графита 0,5-1,5% порошка чугуна 4,0-5,0% железо остальное, в известных решениях при анализе патентной и технической литературы не обнаружен. Предложенный материал сохраняет гетерогенную структуру, а за счет введенного в состав исходной смеси порошка графита, который распределяется на поверхности частиц хромистой стали, образуется концентрация углерода, достаточная для предотвращения образования оксидной пленки на ее границах. Технология получения материала включает следующие операции: приготовление шихты, холодное прессование заготовок при давлении 400-700 МПа, спекание при температурах 1150-120оС, горячая штамповка от 1150оС и выше, закалка с 820-860оС, отпуск при 180-250оС. П р и м е р. Проводили сравнительные исследования прочности и износостойкости материалов составов Fe + 10% Х30 + 25% чугун и Fe + (9-13)% Х30 + (3-6)% чугун + 0,3-1,7% графит, полученных методом горячей штамповки. Исходными компонентами служили железный порошок марки ПЖРВЗ.200.28 по ТК 14-1-3882-85 Сулинского металлургического завода. дробь техническая чугунная ДЧК-03 по ГОСТ 11964-66, порошок Х30 Броварского завода порошковой металлургии по ТУ 147-01-19-84, графит марки ГК-1 по ГОСТ 4404-78 производства Завальевского графитового комбината. Перед применением порошок Х30 и чугунную дробь просеивали через сито 100 мкм. В состав шихты для улучшения смешиваемости компонентов вводили 0,3% масла индустриального И-20А по ГОСТ 20799-75. Технология получения материалов включает следующие операции: приготовление шихты, холодное прессование заготовок при давлении 550 МПа, спекание при 1200оС в среде осушенного водорода до точки росы -(30

Класс C22C38/18 содержащие хром
Класс C22C33/02 порошковой металлургией
Класс B22F1/00 Специальная обработка металлических порошков, например для облегчения обработки, для улучшения свойств; металлические порошки как таковые, например смеси порошков различного состава