RU2208661C1 - Mixture for electric contact baking-on - Google Patents
Mixture for electric contact baking-on Download PDFInfo
- Publication number
- RU2208661C1 RU2208661C1 RU2002102572/02A RU2002102572A RU2208661C1 RU 2208661 C1 RU2208661 C1 RU 2208661C1 RU 2002102572/02 A RU2002102572/02 A RU 2002102572/02A RU 2002102572 A RU2002102572 A RU 2002102572A RU 2208661 C1 RU2208661 C1 RU 2208661C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- calcium fluoride
- iron powder
- formaldehyde resin
- coating
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 18
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 claims description 10
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 11
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Substances O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано для создания износостойких, антифрикционных покрытий на поверхностях новых и изношенных деталей. The invention relates to the field of powder metallurgy and can be used to create wear-resistant, antifriction coatings on the surfaces of new and worn parts.
Известна шихта для получения износостойких материалов посредством диффузионного спекания частиц металлических порошков с карбамидоформальдегидной смолой (Кривочуров Н.Т. Разработка технологии восстановления деталей напеканием с одновременной нитроцементацией слоя: Автореф. дис. канд. тех. наук. - Челябинск. 1991. - 20 с.). Недостатком данной шихты является то, что напекаемый ею слой не имеет ярко выраженных антифрикционных свойств. A known mixture for producing wear-resistant materials by means of diffusion sintering of particles of metal powders with urea-formaldehyde resin (Krivochurov N.T. ) The disadvantage of this mixture is that the layer it bakes does not have pronounced antifriction properties.
Наиболее близкой по своей технической сущности является шихта для напекания, содержащая железный порошок и фторид кальция (Ярошевич В.К., Белоцерковский М. А. Антифрикционные покрытия из металлических порошков. - Минск: Наука и техника, 1981, с.45). The closest in its technical essence is a baking mixture containing iron powder and calcium fluoride (Yaroshevich V.K., Belotserkovsky M. A. Antifriction coatings from metal powders. - Minsk: Nauka i tekhnika, 1981, p.45).
Недостатком данной шихты является то, что подобный состав порошковой композиции применим для получения изделий методом порошковой металлургии и не может быть использован для получения покрытий электроконтактным напеканием(ЭКН), так как вследствие магнитной сепарации разнородных порошков нарушается однородность свойств покрытия и происходит распад фторида кальция (CaF2) из-за отсутствия защитной атмосферы.The disadvantage of this charge is that a similar composition of the powder composition is applicable for the production of products by powder metallurgy and cannot be used to obtain coatings by electrical contact sintering (ESC), since the uniformity of the coating properties is violated due to magnetic separation of dissimilar powders and calcium fluoride (CaF 2 ) due to the lack of a protective atmosphere.
Задачей настоящего изобретения является использование для электроконтактного напекания шихты из железного порошка и фторида кальция, повышение качества покрытия и снижение его себестоимости. The objective of the present invention is the use for electric contact baking of a mixture of iron powder and calcium fluoride, improving the quality of the coating and reducing its cost.
Настоящая задача решается тем, что шихта для ЭКН, содержащая железный порошок и CaF2, дополнительно содержит карбамидоформальдегидную смолу (КФЖ) при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
Фторид кальция - 8-14
Карбамидоформальдегидная смола - 2,1-15
Железный порошок - остальное
Изобретательский уровень предлагаемой заявки достигается тем, что в процессе распада карбамидоформальдегидной смолы в микропорах покрытия (в определенный момент времени) образуется атмосфера с повышенным содержанием водорода, что предотвращает распад фторида кальция при температурах электроконтактного напекания. То есть карбамидоформальдегидная смола при всех ее известных положительных свойствах в таком сочетании компонентов используется еще и как источник водорода.The present problem is solved in that the charge for ESC containing iron powder and CaF 2 additionally contains urea-formaldehyde resin (CFF) in the following ratios of components, wt.%:
Calcium Fluoride - 8-14
Urea-formaldehyde resin - 2.1-15
Iron powder - the rest
The inventive step of the proposed application is achieved by the fact that during the decomposition of the urea-formaldehyde resin in the micropores of the coating (at a certain point in time) an atmosphere with a high hydrogen content is formed, which prevents the decomposition of calcium fluoride at electrical contact temperature. That is, the urea-formaldehyde resin with all its known positive properties in this combination of components is also used as a source of hydrogen.
Порядок приготовления шихты следующий: порошки железа и CaF2 смешиваются в необходимом соотношении и пропитываются 66%-ым водным раствором КФЖ, после испарения воды при температуре 70-80oС измельчается. При этом происходит связывание частиц железного порошка и фторида кальция, что позволяет в дальнейшем предотвратить магнитную сепарацию и обеспечить равномерность свойств покрытия.The order of preparation of the mixture is as follows: powders of iron and CaF 2 are mixed in the required ratio and impregnated with 66% aqueous solution of CFJ, after evaporation of water at a temperature of 70-80 o C is crushed. In this case, the binding of the particles of iron powder and calcium fluoride occurs, which subsequently helps to prevent magnetic separation and ensure uniform coating properties.
При электроконтактном напекании предлагаемой композиции будет происходить ее разогрев до температуры спекания железного порошка. При этом частицы фторида кальция будут находиться в матрице из спеченных частиц железа. В процессе распада КФЖ происходит образование свободных радикалов углерода и азота, что позволяет упрочнить железный порошок за счет насыщения его углеродом и азотом и предотвратить распад CaF2. После завершения процесса спекания образуется покрытие, имеющее в своем составе частицы "твердой смазки" в виде фторида кальция и микропористость, что обеспечивает после пропитки напеченного слоя маслом эффект самосмазываемости ею в процессе эксплуатации.When contacting the proposed composition, it will be heated to the sintering temperature of the iron powder. In this case, calcium fluoride particles will be in the matrix of sintered iron particles. During the decay of CFG, the formation of free radicals of carbon and nitrogen occurs, which makes it possible to harden the iron powder by saturating it with carbon and nitrogen and to prevent the decomposition of CaF 2 . After the sintering process is completed, a coating is formed that contains particles of "solid lubricant" in the form of calcium fluoride and microporosity, which ensures that after the impregnation of the baked layer with oil, it self-lubricates during operation.
Процентное соотношение компонентов в порошковой композиции было получено в результате обработки экспериментальных данных. Содержание компонентов изменялось в каждой серии опытов. Параметры процесса ЭКП были установлены на уровне, обеспечивающем наличие микропористости 12-25% и насыщения железного порошка углеродом до 0,3-0,45% и азотом до 0,4%. Величины параметров в каждом опыте оставались постоянными и составляли: напряжение холостого хода трансформатора Uхх= 3,88 В при ширине ролика-электрода 22 мм, сила тока I= 11,3 кА, скорость наращивания 7,2•10-3 м/с, давление ролика-электрода 22 МПа.The percentage of components in the powder composition was obtained by processing the experimental data. The content of the components varied in each series of experiments. The parameters of the ECP process were set at a level that ensured the presence of microporosity of 12-25% and saturation of the iron powder with carbon up to 0.3-0.45% and nitrogen up to 0.4%. The values of the parameters in each experiment remained constant and amounted to: open circuit voltage of the transformer U xx = 3.88 V with a width of the roller electrode 22 mm, current I = 11.3 kA, build-up speed 7.2 • 10 -3 m / s , the pressure of the roller electrode 22 MPa.
Пример 1. Содержание фторида кальция 8%, карбамидоформальдегидной смолы 12,1%, остальное железный порошок. При дальнейшем уменьшении содержания фторида кальция и КФЖ наблюдалось снижение качества покрытия из-за снижения относительной износостойкости до уровня 1,2-1,6 по сравнению с закаленной сталью 45. Example 1. The content of calcium fluoride 8%, urea-formaldehyde resin 12.1%, the rest is iron powder. With a further decrease in the content of calcium fluoride and CFF, a decrease in the quality of the coating was observed due to a decrease in the relative wear resistance to a level of 1.2-1.6 compared to hardened steel 45.
Пример 2. Содержание фторида кальция 14%, карбамидоформальдегидной смолы 15%, остальное железный порошок. При дальнейшем увеличении содержания фторида кальция и КФЖ наблюдалась потеря сплошности покрытия из-за снижения спекаемости порошковой композиции, снижение прочности покрытия с основой, горение КФЖ. Example 2. The content of calcium fluoride 14%, urea-formaldehyde resin 15%, the rest is iron powder. With a further increase in the content of calcium fluoride and CFF, a loss of coating continuity was observed due to a decrease in the sintering ability of the powder composition, a decrease in the strength of the coating with the base, and combustion of CFF.
Пример 3. Содержание фторида кальция 11%, карбамидоформальдегидной смолы 13,5%, остальное железный порошок. При таком содержании компонентов наблюдалось качественное формирование покрытия, повышение микротвердости частиц железного порошка до уровня 4800-5200 МПа. Анализ микрошлифов показал равномерное распределение частиц фторида кальция в покрытии, наличие микропористости 18-20%. Относительная износостойкость находилась на уровне 2,8-3 по сравнению с закаленной сталью 45. Example 3. The content of calcium fluoride 11%, urea-formaldehyde resin 13.5%, the rest is iron powder. With such a content of components, a qualitative formation of the coating was observed, an increase in the microhardness of the particles of iron powder to the level of 4800-5200 MPa. Analysis of microsections showed a uniform distribution of calcium fluoride particles in the coating, the presence of microporosity of 18-20%. Relative wear resistance was 2.8-3 compared to hardened steel 45.
Таким образом, применение предлагаемого состава позволяет получать качественные покрытия на поверхностях деталей при использовании недорогих и доступных материалов. Thus, the use of the proposed composition allows to obtain high-quality coatings on the surfaces of parts using inexpensive and affordable materials.
Claims (1)
Фторид кальция - 8-14
Карбамидоформальдегидная смола - 12,1-15
Железный порошок - ОстальноерThe mixture for electrical contact sintering, containing iron powder and calcium fluoride, characterized in that it further comprises a urea-formaldehyde resin in the following ratios of components, wt.%:
Calcium Fluoride - 8-14
Urea-formaldehyde resin - 12.1-15
Iron Powder - Rest
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002102572/02A RU2208661C1 (en) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | Mixture for electric contact baking-on |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002102572/02A RU2208661C1 (en) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | Mixture for electric contact baking-on |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2208661C1 true RU2208661C1 (en) | 2003-07-20 |
Family
ID=29211448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002102572/02A RU2208661C1 (en) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | Mixture for electric contact baking-on |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2208661C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2350447C2 (en) * | 2006-12-14 | 2009-03-27 | Башкирский государственный аграрный университет (БГАУ) | Method of obtaining coating by resistance welding |
| RU2360776C1 (en) * | 2008-02-18 | 2009-07-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Compound for electro-contact welding |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5631431A (en) * | 1992-05-27 | 1997-05-20 | Hoganas Ab | Particulate CaF2 agent for improving the machinability of sintered iron-based powder |
| EP0965653B1 (en) * | 1997-11-14 | 2002-05-22 | Mitsubishi Materials Corporation | VALVE SEAT MADE OF Fe-BASE SINTERED ALLOY EXCELLENT IN WEAR RESISTANCE |
-
2002
- 2002-01-28 RU RU2002102572/02A patent/RU2208661C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5631431A (en) * | 1992-05-27 | 1997-05-20 | Hoganas Ab | Particulate CaF2 agent for improving the machinability of sintered iron-based powder |
| EP0965653B1 (en) * | 1997-11-14 | 2002-05-22 | Mitsubishi Materials Corporation | VALVE SEAT MADE OF Fe-BASE SINTERED ALLOY EXCELLENT IN WEAR RESISTANCE |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЯРОШЕВИЧ В.К., БЕЛОЦЕРКОВСКИЙ М.А. Антифрикционные покрытия из металлических порошков. - Минск: Наука и техника, 1981, с.45. ФЕДОРЧЕНКО И.М., ПУГИНА Л.И. Композиционные спеченные антифрикционные материалы. - Киев: Наукова думка, 1980, с.254. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2350447C2 (en) * | 2006-12-14 | 2009-03-27 | Башкирский государственный аграрный университет (БГАУ) | Method of obtaining coating by resistance welding |
| RU2360776C1 (en) * | 2008-02-18 | 2009-07-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Compound for electro-contact welding |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1065020B1 (en) | Metal porous bodies, method for preparation thereof and metallic composite materials using the same | |
| DE2522690C3 (en) | Plasma deposition welding powder for the production of wear-resistant layers | |
| RU2149741C1 (en) | Method for nondismountable restoration of friction joints | |
| RU2208661C1 (en) | Mixture for electric contact baking-on | |
| EP0290052A1 (en) | Process for the fabrication of sliding surfaces of parts of motors for vehicles | |
| DE19717825B4 (en) | Process for aluminum nitride coating of the cylinder surface of a crankcase made of an Al-based alloy and corresponding crankcase | |
| Shanmugaelango et al. | Parametric study on electrical discharge coating of 7075 aluminium with WS2/Cu electrode | |
| EP0053301B1 (en) | Method of producing aluminium base sintered body containing graphite | |
| KR20110110179A (en) | Composition of particulate matter for self lubricating products with sintered steel, self lubricating sintered steel products and methods for obtaining self lubricating products with sintered steel | |
| DE102006031043A1 (en) | With bearing material coated sliding element and method for its preparation | |
| RU2725492C1 (en) | Electrolyte for anode plasma-electrolyte modification | |
| DD202898A1 (en) | HARDENER AND SOLID CARBON SHEET SYSTEM | |
| JPH11131107A (en) | Composite sintered sliding material | |
| WO2003027213A1 (en) | Shaped body, especially a pressed or sintered body comprising boron nitride and method for introducing or producing boron nitride in a porous shaped body | |
| RU2230836C1 (en) | Method for electrolytic deposition of iron-cobalt alloy | |
| RU2110621C1 (en) | Self-adjusting electrolyte for chrome plating | |
| RU2697147C1 (en) | Borated powder for plasma sputtering | |
| RU2320537C2 (en) | Method of preparing granules for manufacturing antifriction material | |
| JP3962285B2 (en) | Composite plating film | |
| RU2178803C2 (en) | Metal-cladding additive | |
| JPS58117896A (en) | Sliding member | |
| RU2732843C1 (en) | Method of electrospark alloying of metal products surface | |
| RU2440873C1 (en) | Electric spark hardening and reclaiming of steel surfaces | |
| SU1098740A1 (en) | Material for electric-arc alloying | |
| KR100427975B1 (en) | Aluminum alloys with improved wear-resistance, and manufacturing method therefor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050129 |