способ термического упрочнения деталей из порошковых материалов на основе железа

Классы МПК:B22F3/24 последующая обработка заготовок или изделий 
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-10-24
публикация патента:

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению деталей из низколегированных порошковых материалов на основе железа с повышенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами. Детали пропитывают маслом при температуре 80-90°С и закаливают путем нагрева в интервале температур 800-900°С в соляной ванне и последующего резкого охлаждения. После закалки проводят сушку горячим воздухом с температурой 100-120°С, причем закалку и сушку осуществляют дважды и последующий отпуск в соляной ванне при температуре 350°С. Обеспечивается повышение прочностных свойств. 1 ил., 1 табл.

способ термического упрочнения деталей из порошковых материалов   на основе железа, патент № 2486030

Формула изобретения

Способ термического упрочнения изделий из порошковых материалов на основе железа, включающий пропитку изделий маслом при температуре 80-90°С, закалку путем нагрева в соляной ванне до температуры 800-900°С и резкого охлаждения, сушку горячим воздухом с температурой 100-120°С и отпуск при температуре 350°С, при этом закалку и сушку осуществляют двухкратно,

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть применено для получения деталей с повышенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами, изготовляемых из низколегированных порошковых материалов на основе железа.

Известен способ термической обработки изделий из порошковых материалов с нагревом до температуры 750÷900°С (в соляной ванне) и последующем охлаждением в воде или масле и отпуске в интервале температур 200÷500°С (Термическая обработка спеченных материалов. Экспресс-информация. Серия 28. Выпуск № 2, 1975 г.).

Недостатком способа является ограниченность технологических возможностей из-за проникновения солей в термообработанные образцы с высокой пористостью.

Наиболее близким к предложенному решению является способ термической обработки спеченных изделий [А.С. № 598695, бюл. № 11, 14.03.78], включающий нагрев под закалку в соляных ваннах, охлаждение, отпуск и отмывку, а перед нагревом под закалку изделия пропитывают органическим веществом.

Недостатком этого способа является то, что в процессе термической обработки механические свойства деталей получаются низкими из-за образования в результате обработки неоднородной структуры материала.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является использование двойной закалки для повышения прочностных свойств деталей из порошковых материалов на основе железа.

Задача решается тем, что в способе термического упрочнения изделий из порошковых материалов на основе железа, включающем пропитку изделий маслом при температуре 80÷90°С, закалку путем нагрева в соляной ванне до температуры 800÷900°С и резкого охлаждения, сушку горячим воздухом с температурой 100÷120°С и отпуск при температуре 350°С, закалку и сушку осуществляют двукратно.

На чертеже представлен график термической обработки.

Способ осуществляют в следующей последовательности. Изделия пропитывают маслом при температуре 80÷90°С и нагревают в соляной ванне в расплаве солей 70% BaCl2 +30% NaCl до температуры 800÷900°С с последующим резким охлаждением и сушкой при температуре 100÷120°С. Повторно нагревают в соляной ванне в расплаве солей 70% BaCl2 +30% NaCl до температуры 800÷900°С с последующим резким охлаждением и сушкой при температуре 100÷120°С, а затем проводят отпуск при температуре 350°С.

Термическую обработку проводили в соответствии с графиком, приведенном на чертеже.

Данные по определению физико-механических свойств термообработанных материалов различного состава и пористости сведены в таблицу.

способ термического упрочнения деталей из порошковых материалов   на основе железа, патент № 2486030 способ термического упрочнения деталей из порошковых материалов   на основе железа, патент № 2486030

Для конкретного выполнения способа взяли материал СП 100-2 (пористость 15%), который после спекания имеет предел прочности на растяжение 250÷280 Н/мм2 и твердость 62÷68 единиц НВ. После однократной термической обработки (температура нагрева под закалку 850°С, охлаждение в воде и отпуск при температуре 350°С в течение 15 мин) по режиму 2 предел прочности на растяжение увеличился до 320÷360 Н/мм2, а твердость до 110÷130 единиц НВ. Двукратная закалка по режиму 12 позволила получить предел прочности на растяжение 410÷440 Н/мм2, а твердость 174÷193 единицы НВ. Двукратная закалка по режиму 14 материала СП 100 с пористостью 20% позволила получить предел прочности на растяжение 310÷330 Н/мм2 и твердость 93÷101 единиц НВ, что сопоставимо с результатами однократной закалки материала с пористостью 15%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать повышенные физико-механические свойства по сравнению традиционными (однократная закалка) методами термической обработки.

Использование предложенного способа по сравнению с прототипом позволяет значительно, в 1,7÷1,8 раза, увеличить предел прочности на растяжение и в 2,6÷2,8 раза твердость (режим 6) по отношению к исходным данным и соответственно в 1,5÷1,6 и 1,4÷1,5 раза по отношению к однократной закалке (режим 2).

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2486030

patent-2486030.pdf

Класс B22F3/24 последующая обработка заготовок или изделий 

способ получения режущего инструмента из карбидсодержащих сплавов вольфрамовой (вк) и титано-вольфрамовой (тк) групп -  патент 2528539 (20.09.2014)
способ стабилизации механических характеристик изделий из твердых сплавов -  патент 2525873 (20.08.2014)
способ улучшения обрабатываемости металлопорошковых сплавов -  патент 2519434 (10.06.2014)
способ повышения физико-механических свойств инструментальных и конструкционных материалов методом объемного импульсного лазерного упрочнения (оилу) -  патент 2517632 (27.05.2014)
способ получения изделий из сложнолегированных порошковых жаропрочных никелевых сплавов -  патент 2516267 (20.05.2014)
способ получения износостойкого антифрикционного самосмазывающегося сплава -  патент 2492964 (20.09.2013)
способ изготовления постоянного магнита и постоянный магнит -  патент 2490745 (20.08.2013)
выполненная с увеличенной вязкостью буровая коронка инструмента для бурения породы и способ увеличения вязкости таких буровых коронок -  патент 2488681 (27.07.2013)
способ получения деталей газотурбинных двигателей с длительным ресурсом эксплуатации из порошковых никелевых сплавов -  патент 2483835 (10.06.2013)
способ термической обработки спеченных изделий -  патент 2477200 (10.03.2013)
Наверх