способ изготовления порошковых материалов на основе меди

Формула изобретения

Способ изготовления порошковых материалов на основе меди, включающий размол стружки, рассев, приготовление шихты, формование пористой заготовки, спекание, отличающийся тем, что используют стружку алюминиево-железной бронзы, размол ее проводят в аттриторе в течение 1-6 ч при соотношении масс шаров и стружки 6-48, в шихту вводят 1-15 мас. размолотой стружки фракций 10-315 мкм, а после спекания проводят повторное доуплотнение.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способу изготовления порошковых композиционных железоалюминиевых бронз.

Известен способ получения бронзы Бр А12ЖВ, включающий приготовление шихты состава: 12 мас. алюминиевого порошка ПАД: 8 мас. восстановленного железного порошка ПЖ ЗМ2, остальное электролитический медный порошок ПМС - 1; формование пористой заготовки при давлении Рхп. 400 МПа, отжиг при to - 400^oС, повторное прессование при Р 400 МПа и ее спекание в атмосфере водорода при t сп 950^oС, _сп 2 часа. 0.М.Перельман, С.Н.Боброва, М.Ю.Мельников и др. Порошковая бронза для деталей нефтедобывающего оборудования / Цветные металлы, М. Металлургия, 1990. N 7

Данная технология характеризуется повышенной себестоимостью компонентов шихты и пониженными эксплуатационными характеристиками по сравнению с компактными бронзами.

Наиболее близким техническим решением является способ получения порошкового спеченного материала на основе меди, который содержит 30 мас. латунного порошка марки ЛС 59 1 (фракция 200 250 мкм), полученного дроблением стружки в конусной инерционной дробилке (МИД). Технология включает смешивание в течение 1,5 2 часов, прессование пористых образцов в глухой матрице при Р хп 400-800 МПа и спекание при t сп 850^oС в засыпке Al₂O3. Однако данный материал не может использоваться в высоконагруженных деталях из-за низких прочностных свойств латуни по сравнению с бронзой, а использование МИД в качестве размольного оборудования не позволяет перерабатывать бронзовую стружку в состоянии поставки. Григорьев А.К. Рудской А.И. и др. Особенности изготовления спеченных порошковых материалов с использованием латунной стружки / Дробильно-размольное оборудование и технология дезинтеграции: Междувед. сб. науч. тр. Механообр. Л. 1989.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационных свойств порошковых бронзовых деталей, удешевление материала и утилизация стружковых отходов бронзы.

Задача решается путем обработки в аттриторе стружки бронзы Бр А9Ж4 в течение 1 5 часов при соотношении масс шаров к массе стружки 6 48. Из полученного "стружкового порошка" путем рассева выделяются фракции 10 315 мкм. В шихту состава 9 мас. алюминиевого порошка ПА, 4 мас. железного порошка ПЖ2МЗ, остальное порошок меди ПМС-1 добавляется 1 15 мас. "стружкового порошка" БР А9Ж4. После смешивания компонентов осуществляется формование пористой заготовки при давлении Рхп 300 500 МПа и ее спекание в среде диссоциированного аммиака при t сп 980^oС, _сп 2 2,5 часа. Повторное доуплотнение при Ру 500 МПа.

Примеры конкретного выполнения

1. Изготовление втулки подшипника скольжения производят по следующей технологии. Размел бронзовой стружки Бр А9Ж4 в аттриторе в течение 1 часа при соотношении масс шаров к массе стружки 48; выделение путем рассева фракций 10 315 мкм; подготовка шихты, включающей основу (9 мас. ПА, 4 мас. ПЖТ2МЗ, остальное ПМС-2) и добавку 1 мас. "стружкового порошка" Бр А9Ж4; формование заготовки при Рхп 300 МПа; спекание в атмосфере диссоциированного аммиака при t сп 980^oС, _сп 2 часа повторное доуплотнение при Ру 600 МПа. Материал имеет прочность _и 544 МПа и угол изгиба - 20^o.

2. Технология изготовления втулки подшипника скольжения включает размол стружки Бр А9Ж4 в аттриторе в течение 5 часов при соотношении масс шаров к массе стружки 6 выделение путем рассева фракций 10 315 мкм; подготовка шихты, включающей основу (9 мас. ПА, 4 мас. ПЖ2МЗ, остальное ПМС-1) и добавку 15 мас. "стружкового порошка" Бр А9Ж4; формование заготовки при Рхп 500 МПа; спекание в атмосфере диссоциированного аммиака при tсп - 980^oС, t_сп 2,5 часа, повторное доуплотнениe при Ру 600 МПа. Материал имеет прочность _и 490 МПа и угол изгиба 24^o.

3. Втулка подшипника скольжения изготавливалась по следующей технологии: размол стружки Бр А9Ж4 в аттриторе в течение 3 часов при соотношении масс шаров к массе стружки 27 выделение путем рассева фракций 10 315 мкм; подготовка шихты, включающей основу (9 мас. ПА, 4 мас. ПЖ2МЗ, остальное - ПМС-1) и добавку 8 мас. "стружкового порожка" Бр А9Ж4 формование заготовки при Рхп 400 МПа спекание в атмосфере диссоциированного аммиака при Tсп - 980^o С, t_сп 2 часа 15 мин, повторное доуплотнение Ру 600 МПа. Материал имеет прочность _и 560 МПа и угол изгиба 25^o.