RU2031177C1 - Charge for preparing structural caked material - Google Patents
Charge for preparing structural caked material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2031177C1 RU2031177C1 SU5064847A RU2031177C1 RU 2031177 C1 RU2031177 C1 RU 2031177C1 SU 5064847 A SU5064847 A SU 5064847A RU 2031177 C1 RU2031177 C1 RU 2031177C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- iron
- charge
- low
- fraction
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 102100040907 Glycerol kinase 3 Human genes 0.000 description 1
- 101710181614 Glycerol kinase 3 Proteins 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к составу шихты, используемой для получения конструкционного спеченного материала и изделий из него, и может быть применено при изготовлении деталей ответственного назначения. The invention relates to powder metallurgy, in particular to the composition of the mixture used to obtain structural sintered material and products from it, and can be used in the manufacture of parts for critical purposes.
Известна шихта [1] для получения конструкционного спеченного материала, содержащая, мас.%: C 0,40-0,50; Cr 1,0-1,5; Ni 2,3-3,5; Cu 2,5-3,5; Mn 0,7; Si 0,5. Из шихты методом холодного прессования под давлением 700-1000 МПа и спекания при температуре ≥ 1150оС получают конструкционные изделия.Known mixture [1] to obtain structural sintered material, containing, wt.%: C 0,40-0,50; Cr 1.0-1.5; Ni 2.3-3.5; Cu 2.5-3.5; Mn 0.7; Si 0.5. The batch by cold pressing under a pressure of 700-1000 MPa and sintered at a temperature of ≥ 1150 ° C structural products prepared.
Недостатками известной шихты являются высокое содержание дефицитных легирующих элементов и невысокие плотность и механические свойства при этом спеченного материала. The disadvantages of the known mixture are the high content of scarce alloying elements and low density and mechanical properties of the sintered material.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является шихта для получения конструкционного спеченного материала [2] , содержащая, мас.%: порошок никеля 1,75; порошок меди 1,5; порошок молибдена 0,5; порошок графита 0,4-0,7. Изделия из данной шихты получают путем горячей штамповки пористых заготовок. Closest to the invention in technical essence and the achieved effect is a mixture to obtain structural sintered material [2], containing, wt.%: Nickel powder 1.75; copper powder 1.5; molybdenum powder 0.5; graphite powder 0.4-0.7. Products from this mixture are obtained by hot stamping of porous preforms.
Недостатками данной шихты являются необходимость проведения спекания при сравнительно высокой температуре не ниже 1220оС; применение трудоемкого процесса - горячей штамповки простых заготовок.The disadvantages of this charge is the need for sintering at a relatively high temperature of not lower than about 1220 C; the application of a laborious process - hot stamping of simple blanks.
Целью изобретения является повышение плотности и механических свойств материала. The aim of the invention is to increase the density and mechanical properties of the material.
Это достигается тем, что шихты для получения конструкционного спеченного материала, содержащая низколегированный порошок железа, содержит низколегированный порошок железа фракции +50- -160 мкм и порошок графита фракции +50- -160 мкм при следующем соотношении компонентов мас.%: Порошок графита 0,5-2,0
Низколегированный железный порошок Остальное.This is achieved by the fact that the mixture to obtain structural sintered material containing low-alloyed iron powder contains low-alloyed iron powder fraction + 50-160 μm and graphite powder fraction + 50-160 μm in the following ratio of components wt.%: Graphite powder 0, 5-2.0
Low Alloy Iron Powder Else.
Использование в составе шихты низколегированного порошка железа и порошка графита определенных фракций позволяет избежать попадания в состав более окисленных мелких порошков низколегированного железа, достичь наиболее равномерного распределения порошка графита в объеме шихты. Минимальный размер частиц порошка низколегированного железа должен быть ≥ 50 мкм, так как при фракции <50 мкм в шихту попадают более окисленные порошки, которые снижают ее уплотняемость и ухудшают механические свойства спеченного материала. При фракции же более 160 мкм материал после спекания приобретает гетерогенную структуру, которая отрицательно сказывается на механических свойствах. The use of certain alloy fractions of a low-alloyed iron powder and graphite powder in the mixture allows one to avoid falling into the composition of more oxidized small powders of low-alloyed iron and to achieve the most uniform distribution of graphite powder in the charge volume. The minimum particle size of the low-alloyed iron powder should be ≥ 50 μm, since when the fraction <50 μm, more oxidized powders fall into the mixture, which reduce its compaction and impair the mechanical properties of the sintered material. When the fraction is more than 160 microns, the material after sintering acquires a heterogeneous structure, which negatively affects the mechanical properties.
Наиболее оптимальный интервал размеров частиц порошка графита находится в пределах +50 - -160 мкм. При размере частиц порошков графита ≥ 50 мкм наблюдается попадание очень мелких его частиц в технологические зазоры пресс-формы, тем самым затрудняется дренажирование газов из прессуемого объема при прессовании. Это приводит к возрастанию давления газов и, следовательно, ухудшению уплотняемости материала. The most optimal particle size range of graphite powder is in the range +50 - -160 microns. When the particle size of the graphite powders is ≥ 50 μm, its very small particles get into the technological clearances of the mold, which makes it more difficult to drain the gases from the pressed volume during pressing. This leads to an increase in gas pressure and, consequently, to a deterioration of the sealability of the material.
При фракции графита более 160 мкм затрудняется его перераспределение в объеме сплава и как следствие усиливается гетерогенность структуры спеченного материала, приводящая к снижению его механических свойств. With a graphite fraction of more than 160 μm, its redistribution in the volume of the alloy is hindered, and as a result, the heterogeneity of the structure of the sintered material increases, leading to a decrease in its mechanical properties.
П р и м е р. Шихта для получения конструкционного спеченного материала на основе железа, содержит низколегированный порошок железа состава, мас.%: Ni 1,4-2,0; Cu 1,3-1,7; Mo 0,45-0,55; Fe - остальное, крупностью частиц +50- -160 мкм в количестве 98-99,5 мас.% и порошок графита марки ГК-3, крупностью частиц +50 - -160 мкм в количестве 0,5-2,0 мас.%. Смешивание порошков осуществляли в У-образном смесителе в течение 30 мин, прессование призматических образцов размером 55х55х10 мм проводили на гидравлическом прессе НРМ-100 под давлением 1000 МПа. Образцы спекли в печи непрерывного действия модели "Койо Линдберг" в атмосфере эндогаза при температуре 1150оС с изотермической выдержкой в зоне спекания 40-60 мин.PRI me R. The mixture to obtain structural sintered material based on iron, contains low-alloyed iron powder composition, wt.%: Ni 1.4-2.0; Cu 1.3-1.7; Mo 0.45-0.55; Fe - the rest, particle size + 50-160 μm in the amount of 98-99.5 wt.% And graphite powder brand GK-3, particle size +50 - -160 μm in the amount of 0.5-2.0 wt.% . The powders were mixed in a U-shaped mixer for 30 min, prismatic samples of 55 × 55 × 10 mm in size were pressed on an HPM-100 hydraulic press under a pressure of 1000 MPa. Samples sintered in a continuous furnace model "Koyo Lindberg" in endogas atmosphere, at 1150 ° C with an isothermal aging in the sintering zone 40-60 min.
Плотность образцов изучали гидростатическим методом по ГОСТ 18898-74, а механические свойства: прочность при растяжении по ГОСТ 1797-84, прочность при изгибе по ГОСТ 18228-85, ударную вязкость по ГОСТ 26528-85, твердость по ГОСТ 9013-59. The density of the samples was studied hydrostatically according to GOST 18898-74, and mechanical properties: tensile strength according to GOST 1797-84, bending strength according to GOST 18228-85, impact strength according to GOST 26528-85, hardness according to GOST 9013-59.
В таблице приведены составы предлагаемого (1-3) и известного (6) состава шихты, а также составы, выходящие за пределы заявленных значений. Как следует из данных, приведенных в таблице, в случае применения предложенной шихты (составы 1-3) повышается плотность прессовок и механические свойства спеченного материала по сравнению с прототипом (состав 6). При выходе крупности порошков низколегированного железа и графита, а также соотношения компонентов за заявленные пределы цель не достигается. The table shows the compositions of the proposed (1-3) and known (6) composition of the charge, as well as compositions that go beyond the declared values. As follows from the data given in the table, in the case of the application of the proposed mixture (compositions 1-3), the density of the compacts and the mechanical properties of the sintered material are increased compared to the prototype (composition 6). When the fineness of powders of low-alloyed iron and graphite, as well as the ratio of components beyond the stated limits, the goal is not achieved.
Claims (1)
Никель - 1,4 - 2,0
Медь - 1,3 - 1,7
Молибден - 0,45 - 0,55
Железо - Остальное
и порошок графита, отличающаяся тем, что она содержит низколегированный порошок железа фракции +50 ... -160 мкм и порошок графита фракции +50 ... -160 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Порошок графита - 0,5 - 2,0
Низколегированный порошок железа - ОстальноеMIXTURE FOR PRODUCING STRUCTURAL SINTERED MATERIAL based on iron, containing low-alloyed iron powder with a content, wt.%:
Nickel - 1.4 - 2.0
Copper - 1.3 - 1.7
Molybdenum - 0.45 - 0.55
Iron - Else
and graphite powder, characterized in that it contains low-alloyed powder of iron fraction +50 ... -160 microns and graphite powder fraction +50 ... -160 microns in the following ratio, wt.%:
Graphite Powder - 0.5 - 2.0
Low Alloy Iron Powder - Else
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5064847 RU2031177C1 (en) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | Charge for preparing structural caked material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5064847 RU2031177C1 (en) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | Charge for preparing structural caked material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2031177C1 true RU2031177C1 (en) | 1995-03-20 |
Family
ID=21614529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5064847 RU2031177C1 (en) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | Charge for preparing structural caked material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2031177C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2193115C2 (en) * | 2000-10-12 | 2002-11-20 | Рабинович Александр Исаакович | Submersible pump stage |
| RU2631773C1 (en) * | 2016-10-31 | 2017-09-26 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Charge for producing iron sintered articles |
-
1992
- 1992-07-20 RU SU5064847 patent/RU2031177C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Порошковая металлургия. Материалы, технология, свойства, области применения. Справочник, Киев: Наукова думка, 1985, с.67-70. * |
| 2. Дорофеев Ю.Г. и др. Конструкционные порошковые материалы и изделия. М.: Металлургия, 1986, с.24. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2193115C2 (en) * | 2000-10-12 | 2002-11-20 | Рабинович Александр Исаакович | Submersible pump stage |
| RU2631773C1 (en) * | 2016-10-31 | 2017-09-26 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Charge for producing iron sintered articles |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5080712A (en) | Optimized double press-double sinter powder metallurgy method | |
| US4913739A (en) | Method for powder metallurgical production of structural parts of great strength and hardness from Si-Mn or Si-Mn-C alloyed steels | |
| US8287615B2 (en) | High-strength composition iron powder and sintered part made therefrom | |
| KR20110099336A (en) | A method for producing a composition comprising a diffusion alloyed iron or iron based powder, a diffusion alloy powder, a diffusion alloyed powder, and a compacted and sintered part produced from the composition | |
| US3889350A (en) | Method of producing a forged article from prealloyed water-atomized ferrous alloy powder | |
| KR101918431B1 (en) | Iron-based alloy powder for powder metallurgy, and sinter-forged member | |
| US5567890A (en) | Iron-based powder composition having good dimensional stability after sintering | |
| US3899319A (en) | Powder mixture for the production of alloy steel with a low content of oxide inclusions | |
| US4274875A (en) | Powder metallurgy process and product | |
| US4123265A (en) | Method of producing ferrous sintered alloy of improved wear resistance | |
| CA2205869C (en) | Manganese containing materials having high tensile strength | |
| US3694173A (en) | Ferrous alloys | |
| US5876481A (en) | Low alloy steel powders for sinterhardening | |
| KR100970796B1 (en) | Iron-based powder composition for powder metallurgy | |
| US5703304A (en) | Iron-based powder containing chromium, molybdenum and manganese | |
| US4702772A (en) | Sintered alloy | |
| RU2031177C1 (en) | Charge for preparing structural caked material | |
| RU2005115474A (en) | METHOD FOR PRODUCING ITEMS BASED ON IRON BY PRESSING AT PRESSURIZED PRESSURES | |
| JPH04165002A (en) | High compressibility cr base alloy steel powder and manufacture of high strength sintered material using it | |
| US4518427A (en) | Iron or steel powder, a process for its manufacture and press-sintered products made therefrom | |
| JP6760495B2 (en) | Mixed powder for powder metallurgy | |
| JPH0751721B2 (en) | Low alloy iron powder for sintering | |
| RU2021385C1 (en) | Hard alloy | |
| SU1828421A3 (en) | Charge for producing composite caked material | |
| SU1747243A1 (en) | Charge for sintering iron-base composite material |