Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к шихте для получения композиционного спеченного материала и может быть использовано при изготовлении изделий конструкционного, назначения.The invention relates to powder metallurgy, in particular to a charge for producing a composite sintered material and can be used in the manufacture of structural products for the purpose.
Целью изобретения является повышение технологичности и прочности при растяжении композиционного спеченного материала.The aim of the invention is to improve the manufacturability and tensile strength of the composite sintered material.
Поставленная цель достигается тем, что шихта для получения композиционного.спеченного материала, содержащая порошки железа, графита и меди, содержит порошок графита крупностью S 50 мкм и порошок меди крупностью 50-100 мкм, а отношение крупности порошка графита и крупности порошка меди составляет 1:1-1:2 при следующем соотношении компонентов, мае. % порошок графита -1,0 порошок меди - 3,0 сл С порошок железа - остальное оThis goal is achieved by the fact that the charge for obtaining a composite sintered material containing powders of iron, graphite and copper contains graphite powder with a size of S 50 µm and copper powder with a size of 50-100 µm, and the ratio of graphite powder size and copper powder size is 1: 1-1:2 at the following ratio of components, May. % graphite powder -1.0 copper powder - 3.0 cl C iron powder - the rest is about
Использование порошка графита крупностью 50 мкм позволяет равномерно распределить его в шихте и тем самым обеспечить его перераспределение в объеме материала. Увеличение крупности порошка графита более 50 мкм, приводит к неоднородности шихты, а значит и к неоднородности структуры спеченного материала. Добавка в шихту медного порошка крупностью менее 50 мкм ухудшает процесс прессования ввиду забивания его в технологические зазоры пуансонами матрицей пресс-формы. Использование медного порошка крупностью более 100 мкм также приводит к неоднородности структуры материала, следствием которого является снижение прочности при растяжении. Высокая прочность материала и снижение температуры спекания прессовок достигается лишь при использовании медного порошка круп1828421 АЗ ностью 50-100 мкм и при отношении крупности порошка графита и крупности порошка меди порошка 1 :1-1 :2.The use of graphite powder with a particle size of 50 μm makes it possible to evenly distribute it in the charge and thereby ensure its redistribution in the bulk of the material. An increase in the graphite powder size over 50 µm leads to the inhomogeneity of the charge, and hence to the inhomogeneity of the structure of the sintered material. The addition of copper powder with a particle size of less than 50 microns to the charge impairs the pressing process due to its clogging into technological gaps by punches and a mold matrix. The use of copper powder larger than 100 µm also leads to inhomogeneity of the material structure, which results in a decrease in tensile strength. The high strength of the material and the reduction in the sintering temperature of the compacts is achieved only when using copper powder with a grain size of 50–100 μm and with a ratio of graphite powder fineness and fineness of copper powder powder of 1:1–1:2.
П р и м е р . В качестве исходных материалов использовали порошки железа мар- 5 ки ПЖРВ 2. 200-28-28 ГОСТ 9849-86' (96-97,2 %), графита марки ГК-3 ГОСТ 98295-73 (1,0 %) крупности 50 мкм, медного порошка(3,0 %) крупности 50-100 мкм. Смешивание компонентов шихты проводили в Ю Y-образном смесителе в течение 1,5 ч, а прессование образцов осуществляли на 100 тонном гидравлическом прессе под давлением 800 МПа. Полученные призматические заготовки размером 10 х 10 х 55 мм спекали 15 в печи непрерывного действия в атмосфере эндотермического газа при температуре 1050°С.EXAMPLE Iron powders grade PZhRV 2. 200-28-28 GOST 9849-86' (96-97.2%), graphite grade GK-3 GOST 98295-73 (1.0%) grade 50 were used as starting materials. microns, copper powder (3.0%) with a particle size of 50-100 microns. The mixture components were mixed in a Yu Y-shaped mixer for 1.5 h, and the samples were pressed on a 100 ton hydraulic press at a pressure of 800 MPa. The resulting prismatic blanks 10 x 10 x 55 mm in size were sintered 15 in a continuous furnace in an endothermic gas atmosphere at a temperature of 1050°C.
Прочность при растяжении определялипо ГОСТ 1150-84, плотность по ГОСТ 20 18898-73. В таблице приведены составы шихт для получения композиционного спеценного материала (примеры 1-3) составы выходящие за заявленные пределы (4-7) и состав известной шихты, а также их свойст- 25 ва.Tensile strength was determined according to GOST 1150-84, density according to GOST 20 18898-73. The table shows the compositions of the charge for obtaining a composite special material (examples 1-3), compositions that go beyond the declared limits (4-7) and the composition of the known charge, as well as their properties.
Как следует из приведенных в таблице данных, предложенный состав (пример 1-3) обеспечивает в сравнении с известным составом (пример 8) увеличение прочности при растяжении и снижение температуры спекания. При выходе крупности порошков графита и меди за заявленные пределы (пример4-7) прочность материала снижается.As follows from the data in the table, the proposed composition (example 1-3) provides in comparison with the known composition (example 8) an increase in tensile strength and a decrease in the sintering temperature. When the particle size of graphite and copper powders exceeds the stated limits (example 4-7), the strength of the material decreases.