СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ СТАЛЕЙ

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ СТАЛЕЙ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2198765 (13) C2

(51) 7 B22F3/10, B22F3/26, C22C33/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2003.02.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 99118919/02 
(22) Дата подачи заявки: 1999.08.31 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.08.31 
(45) Опубликовано: 2003.02.20 
(56) Аналоги изобретения: KELLEY W.R. и др. The Influences of Heat Treatment and Copper Infiltration on the Mechanical Properties of Powdered Metal Parts (Proceeding of the 1997 European Comference on Advances in Structural PM Component Production. Munichs Germany, 1997, p.183-195. RU 2132254 C1, 27.06.1999. RU 2080210 C1, 27.05.1997. EP 0252048 A1, 07.01.1988. EP 0503326 A2, 19.09.1992. DE 1947963 B2, 21.08.1980. DE 3226257 A1, 19.01.1984. US 4485147, 27.11.1984. 
(71) Имя заявителя: Государственное научное учреждение "Научный центр порошкового материаловедения Пермского государственного технического университета" 
(72) Имя изобретателя: Анциферов В.Н.; Шацов А.А.; Смышляева Т.В. 
(73) Имя патентообладателя: Государственное научное учреждение "Научный центр порошкового материаловедения Пермского государственного технического университета" 
(98) Адрес для переписки: 614061, г.Пермь, ул.Профессора Поздеева, 6, НЦ ПМ, Директору В.Н.Анциферову 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ СТАЛЕЙ 
Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для изготовления конструкционных и износостойких деталей строительной индустрии, машиностроительной, добывающей, приборостроительной, перерабатывающей и других отраслей промышленности. Заявленный способ изготовления деталей, включающий приготовление шихты, прессование, спекание, совмещенное с инфильтрацией, и термообработку, отличается тем, что при приготовлении шихты, прессовании, спекании и термообработке обеспечивают неоднородное распределение никеля и хрома с коэффициентом вариации концентрации от 0,17 до 0,37. При этом шихту предпочтительно готовить поликомпонентной. Способ позволяет получать сталь из поликомпонентной шихты с требуемым распределением добавок и обеспечивает значительное повышение износостойкости и усталостной выносливости. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для изготовления конструкционных и износостойких деталей строительной индустрии, машиностроительной, добывающей, приборостроительной, перерабатывающей и других отраслей промышленности.
Известны способы получения порошковых материалов с повышенными механическими свойствами, в том числе и усталостной выносливостью, из диффузионно-легированных порошков, включающие приготовление шихты, прессование, спекание /Andersson О. , Lindqvist В. Benefits of heterogeneous structures for the fatigue behaviour of PM steels //Metal Powder Report. 1990. V.45, N 11. P. 765-768/. Высокие свойства материалов обеспечивает неоднородная структура, затрудняющая разрушение посредством торможения движения трещины и увеличивающая протяженность ее фронта.
Недостатком таких материалов является необходимость применения частично легированных порошков, что повышает стоимость изделий, и далекая от оптимальной концентрационная неоднородность (из-за твердофазного спекания), не позволяющая достигнуть высокого предела усталостной выносливости и износостойкости.
В качестве прототипа выбран способ изготовления деталей, включающий приготовление шихты, прессование, спекание, инфильтрацию медью или ее сплавом и термическую обработку, причем операции спекания и пропитки могут быть совмещены /Kelley W.R., Zhou Н. The Influences of Heat Treatment and Copper Infiltration on the Mechanical Properties of Powdered Metal Parts// Proceeding of the 1997 European Conference on Advances in Structural PM Component Production. Munich, Germany, 1997, p.183-195/. Только за счет инфильтрации усталостные свойства у материала-прототипа повышены более чем на четверть.
Однако авторы указанной работы не стремились добиться оптимальной концентрационной неоднородности распределения легирующих элементов, поэтому уровень достигнутых свойств не достаточно высок.
Предлагаемый способ обеспечивает повышение усталостной выносливости при сохранении высокого уровня износостойкости порошковых концентрационно-неоднородных сталей, пропитанных медью.
Заявляемый способ изготовления деталей, включающий приготовление шихты, прессование, спекание, совмещенное с инфильтрацией, и термообработку, отличается тем, что при приготовлении шихты, прессовании, спекании, и термообработке обеспечивают неоднородное распределение никеля и хрома с коэффициентом вариации концентрации от 0,17 до 0,37. При этом шихту предпочтительно готовить поликомпонентной.
Заявляемый метод позволяет получать сталь из поликомпонентной шихты с требуемым распределением добавок и обеспечивает более высокое содержание остаточного аустенита, распадающегося при нагружении.
Предлагаемый способ включает приготовление поликомпонентной шихты, прессование деталей, спекание, совмещенное с инфильтрацией, и термообработку по оптимальным режимам.
Ниже предлагаем пример реализации изобретения.
Образцы из порошковой стали приготовлены по следующей технологии:

- шихту, содержащую 0,9% порошка никеля; 1,8% порошка хрома; 1,5% порошка графита и 95,8% порошка железа марки ПЖР3.200.28 перемешивали 24 ч в двуконусном смесителе, введя для улучшения прессуемости 1% стеарата цинка;

- образцы прессовали при давлении 600 МПа в закрытых стальных пресс-формах;

- брикеты для инфильтрации прессовали из смеси: 5% железа, 1% углерода, остальное - медь;

- спекание, совмещенное с инфильтрацией, проводили в атмосфере водорода при температуре 1130-1170oС 4 ч;

- термообработка включала закалку с 950oС и отпуск при 500oС 4 ч.
Полученные образцы имели следующие механические свойства: предел прочности в в= 950 МПа, относительное удлинение = 1%, ударная вязкость а=110 кДж/м2, предел усталостной выносливости на базе 3000000 циклов -1=450 МПа, трещиностойкость K1c=42 МПам1/2, твердость - 37 HRC, абразивный износ Ia - 12 мг/мин. Эти механические свойства получены при следующих значениях коэффициентов вариации концентрации V хрома и никеля: VCr=0,20; VNi=0,15. В качестве меры концентрационной неоднородности использовали коэффициент вариации концентрации V, равный отношению квадратного корня из дисперсии концентрации D к ее среднему значению С.
Варьируя технологические режимы и состав стали, получили представленные в таблице значения V и механические свойства.
Таким образом, концентрационная неоднородность распределения никеля и хрома на уровне V= 0,17-0,37 обеспечивает значительное повышение износостойкости и усталостной выносливости. При более высоком, чем указано в таблице, содержании никеля и хрома возможно образование стабильного остаточного аустенита, неблагоприятно влияющего на механические свойства, а его более низкое содержание создает трудности при термообработке концентрационно-неоднородной стали, поскольку нельзя исключить перлитное превращение. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ изготовления деталей из порошковых сталей, включающий приготовление шихты, прессование, спекание, совмещенное с инфильтрацией, и термообработку, отличающийся тем, что приготовление шихты, спекание и термообработку осуществляют с обеспечением неоднородного распределения никеля и хрома при коэффициенте вариации их концентрации от 0,17 до 0,37.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что шихту готовят поликомпонентной.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru