Спосіб виготовлення заготовки для деталі з фрикційного металокерамічного матеріалу

Реферат: Спосіб виготовлення заготовки для деталі з фрикційного металокерамічного матеріалу полягає в тому послідовно готують шихту з компонентів, їх пресують і спікають. Спочатку готують металевий каркас, його припилюють, тобто покривають шаром порошку нікелю, а потім до нього припікають з однієї або з обох сторін підготовлену шихту. Як шихту використовують такі компоненти у відповідному їх співвідношенні, мас. %: порошок міді 5-15 порошок нітриду бору 1-5 графіт 4-10 баритовий концентрат 5-11 карбід кремнію 4-10 порошок заліза решта. 3 Пресують шихту до досягнення її щільності 5,0-5,6 г/см , а спікання виробляють в кілька етапів у 2 водневій муфельній печі: при тиску водню 8-12 кгс/см підвищують температуру до 780-820 °С, 2 витримують 1 годину, потім підвищують тиск водню до 15-22 кгс/см , при температурі спікання 970-1000 °С, витримують - 2,5-3,0 години. UA 122664 U (54) СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ ЗАГОТОВКИ ДЛЯ ДЕТАЛІ З ФРИКЦІЙНОГО МЕТАЛОКЕРАМІЧНОГО МАТЕРІАЛУ UA 122664 U UA 122664 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до порошкової металургії, зокрема до металокерамічним фрикційним спеченим матеріалам. Може використовуватися для виготовлення деталей гальмівних пристроїв. Відомий спечений матеріал, який містить: мідь; олово; сірчанокислий барій; графіт; дисульфід молібдену; ситал; свинець; хром; нікель; бор; залізо /1/. Недоліком даного металокерамічного матеріалу є його мала зносостійкість, а також його значна деформованість при спіканні. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу виготовлення заготовки для деталі з фрикційного металокерамічного матеріалу шляхом підбору багатокомпонентної структури і наявності металевого каркаса заготовки деталі, що забезпечить їй високу зносостійкість і малу деформованість при спіканні. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення заготовки для деталі з фрикційного металокерамічного матеріалу, який полягає в тому, що послідовно готують шихту з компонентів, їх пресують і спікають, згідно з заявленною корисною моделлю, спочатку готують металевий каркас, його покривають шаром порошку нікелю, а потім до нього припікають з однієї або з обох сторін підготовлену шихту, при цьому як такі використовують такі компоненти у відповідному їх співвідношенні, в мас. %: порошок міді – 5-15; порошок нітриду бору – 1-5; графіт - 4-10; баритовий концентрат – 5-11; карбід кремнію – 4-10; порошок заліза - решта. 3 Пресують шихту до досягнення її щільності 5,0-5,6 г/см , а спікання виробляють в кілька етапів у 2 водневій муфельній печі: при тиску водню 8-12 кгс/см підвищують температуру до 780-820 °C, 2 витримують 1 годину, потім підвищують тиск водню до 15-22 кгс/см , при температурі спікання 970-1000 °C, витримують - 2,5-3,0 години. Товщина припечена шару становить від 0,2 до 0,4 мм. Як графіт використовують графіт кристалічний Завальєвський для фрикційних матеріалів. Заявлений спосіб реалізується в такий спосіб. Заготовки деталей з фрикційними металокерамічними матеріалами виготовляють методом порошкової металургії. Вони являють собою сталевий каркас (підкладку) з припеченими до нього з одного або двох сторін металокерамічними накладками (дисками, пластинами), що мають припуски на механічну обробку. Для приготування шихти підготовлені порошки відважують відповідно до складу, зазначеним у таблиці, порошок міді, в мас. % 5-15 порошок нітриду бору, в мас. % 1-5 графіт, в мас. % 4-10 баритовий концентрат, в мас. % 5-11 карбит кремнію, в мас. % 4-10 порошок заліза, в мас. % решта і завантажують у кульову рольганговий млин-змішувач або змішувач іншої конструкції, перемішування, в яких не призводить до наклепу металевих і подрібнення неметалічних компонентів. Процес приготування шихти здійснюється 6-8 годин. Бочку кульової рольгангового млина-змішувача заповнюють шихтою на 1/3 його об'єму. Тривалість перемішування шихти залежить від її однорідності, яка визначається хімічним або спектральним аналізом. Металокерамічні накладки пресують на гідравлічному пресі в металевих прес-формах, що забезпечує задані геометричні розміри заготовок. Кількість шихти для навішування розраховують, виходячи з геометричних розмірів фрикційної накладки і її заданої щільності після пресування (з урахуванням усадки). Наважену шихту засипають в порожнину прес-форми і розрівнюють металевою "рівнялкою". Пресування накладок здійснюють із зусиллям, що забезпечує щільність спресованої фрикційної накладки 3 5,0-5,6 г/см . Сталеві каркаси (підкладки) є основою, до якої припікають накладки з металокерамічних матеріалів. Для захисту від корозії і забезпечення міцного зчеплення спресованої заготівки зі сталевим каркасом, його з одного або двох сторін гальванічно нікелюють з товщиною покриття 8-30 мкм. При складанні спресовані накладки укладають на нікельовану сторону каркасів (підкладок). Збірку спресованих накладок зі сталевим каркасом (підкладкою) роблять у наступній послідовності: на підготовлену поверхню каркаса рівномірно пріпилюють нікелевим порошком. Товщина шару присипки повинна становити від 0,2 до 0,4 мм. На пріпилюваний нікелем сталевий каркас укладають спресовану накладку і фіксують її (наприклад, за допомогою скотча). Спікання здійснюють пакетом що складається з декількох зібраних з каркасом накладок. Зібраний пакет завантажують у муфельну піч. 1 UA 122664 U 5 10 Для отримання певних властивостей металокераміки і припіканні її до сталевого каркаса спікання проводять в електричних печах під статичним тиском в атмосфері водню. Спікання 2 заготовок деталей проводять при наступних режимах. Тиск 8-12 кг/см до досягнення 2 температури 780-820 °C, витримка 1 годину, потім підвищують тиск до 15-22 кг/см , температура спікання 970-1000 °C, витримка при температурі спікання - 2,5-3,0 години. Для заготовок деталей середня швидкість нагріву до температури витримки 3-6 °C/хв., середня швидкість охолодження до температури 800 °C 1,5-4,5 °C/хв., швидкість охолодження до температури 100° С не більше 8 °C/хв. При охолодженні спечених заготовок деталей максимальний тиск зберігають до температури 790-800 °C. При температурі 790-800 °C тиск знімають, муфель виймають з печі, при цьому водень не відключають. При температурі 90-100 °C водень відключають і муфель продувають азотом. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 1. Спосіб виготовлення заготовки для деталі з фрикційного металокерамічного матеріалу, який полягає в тому, що послідовно готують шихту з компонентів, їх пресують і спікають, який відрізняється тим, що спочатку готують металевий каркас, його припилюють, тобто покривають шаром порошку нікелю, а потім до нього припікають з однієї або з обох сторін підготовлену шихту, при цьому як шихту використовують такі компоненти у відповідному їх співвідношенні, мас. %: порошок міді 5-15 порошок нітриду бору 1-5 графіт 4-10 баритовий концентрат 5-11 карбід кремнію 4-10 порошок заліза решта, 3 пресують шихту до досягнення її щільності 5,0-5,6 г/см , а спікання виробляють в кілька етапів у 2 водневій муфельній печі: при тиску водню 8-12 кгс/см підвищують температуру до 780-820 °С, 2 витримують 1 годину, потім підвищують тиск водню до 15-22 кгс/см , при температурі спікання 970-1000 °С, витримують - 2,5-3,0 години. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як графіт використовують графіт кристалічний Завальєвський для фрикційних матеріалів. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що товщина припеченого шару становить від 0,2 до 0,4 мм. Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2