RU2388578C2 - Способ изготовления спеченных антифрикционных деталей на основе железа - Google Patents
Способ изготовления спеченных антифрикционных деталей на основе железа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2388578C2 RU2388578C2 RU2008115769/02A RU2008115769A RU2388578C2 RU 2388578 C2 RU2388578 C2 RU 2388578C2 RU 2008115769/02 A RU2008115769/02 A RU 2008115769/02A RU 2008115769 A RU2008115769 A RU 2008115769A RU 2388578 C2 RU2388578 C2 RU 2388578C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parts
- sintered
- iron
- zinc phosphate
- antifriction
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 11
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 abstract description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract description 2
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Lubricants (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению антифрикционных деталей на основе железа для машиностроения. Шихту на основе железа прессуют и спекают с получением спеченных деталей. Спеченные детали размещают в реакторе над нагретым раствором фосфата цинка, реактор герметизируют и вакуумируют до достижения вакуума до 1 мм рт.ст. Затем детали опускают в раствор фосфата цинка и выдерживают в нем около 1 часа. Перед фосфатированием или после него проводят калибрование. Спеченную антифрикционную деталь, покрытую фосфатом цинка, пропитывают маслом. Способ позволяет повысить ресурс работы антифрикционной детали в режиме самосмазывания. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для изготовления спеченных антифрикционных износостойких деталей на основе железа машиностроительного назначения.
Известны способы получения антифрикционных деталей на основе меди, включающие приготовление шихты, прессование, спекание, калибровку, пропитку маслом (ГОСТ 26719-85).
Недостатком известных способов являются низкие технологические характеристики шихты, получаемой на основе стандартных порошков меди марок типа ПМС-1 и ПМС (ГОСТ 4960-75), из-за низкой текучести порошков меди указанных марок.
Известен способ получения антифрикционных деталей на основе меди, в котором шихту, для повышения текучести, готовят с подмешиванием крупных частиц бронзы, полученных от размола бронзографитовых подшипников (Патент RU 2285582, опубл. 2006.10.20).
Недостатком известного способа является то, что деталь полностью состоит из дорогостоящих цветных металлов.
Известен способ изготовления антифрикционных деталей из порошкового материала, включающий приготовление шихты с содержанием меди 80%, элемента группы железа 5% и графита 15% (Патент ФРГ 2027902, 1972 г.). Детали, полученные таким способом, имеют высокие антифрикционные свойства в условиях смазки и самосмазывания.
Недостатком известного способа является низкая текучесть и невысокая насыпная плотность шихты, затрудняющие получение стабильных по размеру и плотности деталей.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному является способ изготовления деталей из порошкового материала при следующем соотношении компонентов, мас.%: олово - 2-5; графит - 0 - 2; железо - 30-60; медь - остальное (Патент RU 2163270, опубл. 2001.02.20). Материал имеет хорошие антифрикционные свойства при условии подпитки масла в узел трения.
Недостатком известного способа является наличие в его составе довольно большого процентного содержания дорогостоящих цветных металлов.
Техническим результатом настоящего изобретения является способ получения порошковых спеченных антифрикционных деталей, содержащих минимум дорогостоящих цветных металлов при сохранении ресурса наработки в условиях самосмазывания.
Указанный технический результат достигается тем, что спеченную антифрикционную деталь на основе железа подвергают фосфатированию фосфатом цинка. Для полного фосфатирования глубоких пор детали, перед химическим процессом, ее вакуумируют. Операцию калибрования проводят до фосфатирования или после, в зависимости от назначения и свойств антифрикционной детали. Пористую порошковую антифрикционную деталь, покрытую фосфатом цинка, пропитывают маслом. Цинк обладает повышенной способностью удерживать смазку, поэтому ресурс работы фосфатированой детали в режиме самосмазывания выше, чем не фосфатированой, при одинаковых свойствах и условиях работы.
Способ осуществляют следующим образом. Готовят серийную шихту смешиванием из сравнительно не дорогих порошков на основе железа, по ГОСТ 26802-86. Такая шихта обладает стабильными технологическими свойствами по текучести, поэтому прессование проводят на высокопроизводительных прессах-автоматах. Спекание и калибрование проводят по типичному для выбранного материала режиму. Фосфатирование деталей проводят в специальном реакторе. Детали в корзине размещают над нагретым до 90-100°С раствором фосфата цинка. Реактор герметизируют, из него откачивают воздух. Таким образом высасывается воздух из пор детали. После достижения низкого вакуума ~ до 102 Н/м2 (1 мм рт.ст.), корзину с деталями опускают в раствор фосфата цинка. Раствор беспрепятственно заполняет все свободные от воздуха поры. Происходит химический процесс фосфатирования всей поверхности детали, в том числе внутренних поверхностей пор. Процесс длится около 1 часа. Затем реактор разгерметизируют. Корзину с деталями перемещают в сушильный шкаф. После сушки детали обычно пассивируют в слабом хроматном растворе и снова сушат. Готовые антифрикционные детали пропитывают маслом. Заполнение пор маслом происходит лучше, если детали перед пропиткой вакуумируют. Поэтому пропитку маслом желательно проводить в реакторе, подобном описанному, в процессе фосфатирования. Далее антифрикционную деталь применяют по назначению.
Проведены сравнительные испытания серийно выпускаемых втулок из материала ПА-ЖГрД (состав, мас.%: медь 2,3-3,5; углерод 0,5-1,2; остальное - железо). Эти втулки указаны в таблице под образцом номер 1. Под образцом номер 2 указаны такие же втулки, только фосфатированные фосфатом цинка. Под образцом номер 3 указаны втулки таких же габаритов, но изготовленные из серийного бронзового порошка ПА-БрОГр4 (состав, мас.%: олово 9,0-11,0; углерод 0,5-1,0; основа - медь). Все втулки прошли одновременную вакуумную пропитку индустриальным маслом И-20. Испытания проводили с контртелом - валом из закаленной отполированной стали, с линейной скоростью 3 м/с, при давлении 2 МПа, в режиме самосмазывания. Расход масла определяли взвешиванием и переводили в проценты от первоначального веса пропитки. Износ определяли методом «предустановленных баз», когда на испытываемую поверхность предварительно вдавливали трапециевидные углубления, у которых замеряли катет до испытания и после. Испытания проводили до превышения силы тока в электроприводе, допустимой испытаниям величины. Наработку определяли в часах. Результаты испытаний приведены в таблице. На валах контртел износа не обнаружено.
Из таблицы видно, что у образца номер 2, изготовленного по предложенному способу, ресурс наработки и расход масла сравним с образцом номер 3, изготовленным из порошков цветных металлов. Эти данные позволяют применять спеченные антифрикционные детали на основе железа, фосфатированные по предложенному способу фосфатом цинка, вместо дорогостоящих бронзовых деталей.
| Таблица | |||
| Результаты сравнительных испытаний материалов | |||
| Образец | Наработка | Расход смазки | Износ |
| (час) | (%) | (мкм) | |
| 1 | 4375 | 46 | 15 |
| 2 | 7229 | 17 | 7 |
| 3 | 6874 | 25 | 8 |
Claims (4)
1. Способ изготовления спеченных антифрикционных деталей на основе железа, включающий приготовление шихты, прессование, спекание, калибрование и пропитку маслом, отличающийся тем, что спеченные детали размещают в реакторе над нагретым раствором фосфата цинка, реактор герметизируют и вакуумируют до достижения вакуума до 1 мм рт.ст., затем детали опускают в раствор фосфата цинка и выдерживают в нем около 1 ч.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор фосфата цинка нагревают до 90-100°С.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что калибрование осуществляют перед фосфатированием.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что калибрование осуществляют после фосфатирования.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008115769/02A RU2388578C2 (ru) | 2008-04-21 | 2008-04-21 | Способ изготовления спеченных антифрикционных деталей на основе железа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008115769/02A RU2388578C2 (ru) | 2008-04-21 | 2008-04-21 | Способ изготовления спеченных антифрикционных деталей на основе железа |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008115769A RU2008115769A (ru) | 2009-10-27 |
| RU2388578C2 true RU2388578C2 (ru) | 2010-05-10 |
Family
ID=41352627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008115769/02A RU2388578C2 (ru) | 2008-04-21 | 2008-04-21 | Способ изготовления спеченных антифрикционных деталей на основе железа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2388578C2 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU931294A1 (ru) * | 1980-06-18 | 1982-05-30 | Краматорский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Машиностроения | Способ изготовлени спеченных антифрикционных материалов |
| US5063011A (en) * | 1989-06-12 | 1991-11-05 | Hoeganaes Corporation | Doubly-coated iron particles |
| RU2159298C2 (ru) * | 1998-12-29 | 2000-11-20 | Хисамеев Галим Гильмутдинович | Способ фосфатирования поверхности черных металлов |
| WO2007084363A2 (en) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Hoeganaes Corporation | Methods for preparing metallurgical powder compositions and compacted articles made from the same |
-
2008
- 2008-04-21 RU RU2008115769/02A patent/RU2388578C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU931294A1 (ru) * | 1980-06-18 | 1982-05-30 | Краматорский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Машиностроения | Способ изготовлени спеченных антифрикционных материалов |
| US5063011A (en) * | 1989-06-12 | 1991-11-05 | Hoeganaes Corporation | Doubly-coated iron particles |
| RU2159298C2 (ru) * | 1998-12-29 | 2000-11-20 | Хисамеев Галим Гильмутдинович | Способ фосфатирования поверхности черных металлов |
| WO2007084363A2 (en) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Hoeganaes Corporation | Methods for preparing metallurgical powder compositions and compacted articles made from the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008115769A (ru) | 2009-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5247329B2 (ja) | 鉄系焼結軸受およびその製造方法 | |
| CN109014218B (zh) | 烧结轴承 | |
| US8815407B2 (en) | Sliding bearing having improved lubrication characteristics | |
| JP6817094B2 (ja) | 鉄銅基焼結含油軸受及びその製造方法 | |
| CN103981443B (zh) | 一种含磷石墨铁基粉末冶金减摩材料 | |
| CN104759618B (zh) | 一种钛铁基含油减摩材料 | |
| EP2647858A2 (en) | Sintered bearing and preparation method thereof | |
| KR100841162B1 (ko) | 소결 금속 부품 및 그 제조 방법 | |
| JP2009079136A (ja) | 銅系含油焼結摺動部材 | |
| JP2514053B2 (ja) | コンプレッサ用ロ―ラ | |
| GB2333779A (en) | Composite metal powder for sintered bearing, and sintered oil-retaining bearing | |
| RU2388578C2 (ru) | Способ изготовления спеченных антифрикционных деталей на основе железа | |
| JP6424983B2 (ja) | 鉄系焼結含油軸受 | |
| CN1718791A (zh) | 一种制备不锈钢复合材料的方法 | |
| US20190345980A1 (en) | Iron-copper-based oil-impregnated sintered bearing and method for manufacturing same | |
| RU2283890C2 (ru) | Порошковый антифрикционный материал на основе железа | |
| CN115323246B (zh) | 一种含Mo双层铁基减摩材料及其制备方法 | |
| US2301756A (en) | Powder metal bearing and method of making the same | |
| CN111001813A (zh) | 一种高减摩性铁基硫化粉末冶金含油轴承材料及其制备方法和应用 | |
| RU2421480C2 (ru) | Способ получения износостойкой композиции | |
| CN105400978A (zh) | 一种宽适应双机制自润滑轴承材料 | |
| CN212615930U (zh) | 一种含油轴承 | |
| CN101187398A (zh) | 一种由粉末冶金材料制作的轴承中隔圈 | |
| CN105369087A (zh) | 一种耐高温的轴承材料 | |
| CN110735106A (zh) | 铁基烧结硫化材料及其制备方法和铁基侧板、配油盘 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120422 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20131127 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160422 |