Спосіб одержання спеченого зносостійкого матеріалу на основі порошку аустенітної нержавіючої сталі

Спосіб одержання спеченого зносостійкого матеріалу на основі порошку аустенітної нержавіючої сталі, що включає змішування його з лігатурою, пресування одержаної суміші та и спікання, який відрізняється тим, що порошок аустенітної нержавіючої сталі змішують з 2-10% порошку лігатури, яка містить (мас %) вуглецю 0,9-1,5, хрому 16-19, кремнію 4-5, бору 4-4,7, заліза не більше 5, нікель - основа, після чого одержану суміш пресують з питомим тиском 500-700МПа та спікають у вакуумі в інтервалі температур 1250-1300°С Винахід стосується порошкової металурги, зокрема способів одержання матеріалів на основі порошку аустенітної нержавіючої сталі для деталей, які працюють в умовах обмеженого змащення чи при повній відсутності такого, та може бути використано у будь-якій галузі машинобудування (наприклад, деталей ракетно-космічної техніки) При виготовленні вузлів тертя для сучасного машинобудування, часто бувають необхідними такі комбінації матеріалів, що одночасно мають корозійну СТІЙКІСТЬ до дії навколишнього середовища і не піддаються стиранню і зносу Для роботи в корозійно-агресивних середовищах великий інтерес подають пари тертя, у процесі роботи яких є присутнім ковзний контакт металу в умовах обмеженого змащення чи при повній відсутності такого Украй бажано, щоб один з елементів у парі тертя був виготовлений з аустенітної сталі, що володіє високою корозійною СТІЙКІСТЮ і необхідним комплексом механічних характеристик Однак, нержавіючі сталі, будучи само сполучені при ковзному контакті, мають тенденцію до стирання й утворення задирів лігатурою, пресування одержаної суміші та и спікання (Патент Японії №59-74265, заявл 211082, опубл 26 04 84, МПК С22С38/52) У даному способі порошок аустенітної нержавіючої сталі, а також кобальт порошковий та графітовий порошок, змішують з 1-20% порошку лігатури, яка містить кобальт, молібден, хром та кремній, після чого одержану суміш пресують та спікають У результаті одержують матеріал наступного співвідношення компонентів, мас % вуглецю 0 5-1 5, хрому 15-25, нікелю 6-20, молібдену 0 3, кобальту 2 5-25, кремнію 0 01-4 та залізо - останнє Щодо структури, то матеріал містить у матриці аустенітної нержавіючої сталі частки кобальтового сплаву та дрібні частки карбіду хрому, які виділені по межах зерен матриці Наявність графітового порошку у суміші внаслідок того, що насипна ЩІЛЬНІСТЬ ЙОГО значно нижче за метали, приводить до нерівномірного змішування та карбідоутворювання по межах зерен після спікання, що знижує механічні характеристики матеріалу, зокрема його пластичність До того ж, містить дорогі метали, отакі як кобальт і молібден В основу винаходу поставлена задача у способі одержання спеченого зносостійкого матеріалу на основі порошку аустенітної нержавіючої сталі шляхом виключення з суміші добавок у вигляді кобальту порошкового та графітового порошку, дорогих металів, отаких як кобальт і молібден, та введення лігатури іншого складу забезпечити збі Одним із шляхів рішення зазначеної проблеми є створення нових зносостійких матеріалів, що володіють підвищеною СТІЙКІСТЮ до стирання для роботи в контактній парі з нержавіючими сталями й іншими матеріалами Відомий спосіб одержання спеченого зносостійкого матеріалу на основі порошку аустенітної нержавіючої сталі, що включає змішування його з 1 ю СО Ю 53157 2-10% порошку лігатури, яка містить (мас %) вугльшення ЩІЛЬНОСТІ матеріалу, з що спікають, та лецю 0 9-1 5, хрому 16-19, кремнію 4-5, бору 4-4 7, підвищення його механічних характеристик, а тазаліза не більше 5, нікель - основа, після чого одекож значне збільшення ЗНОСОСТІЙКОСТІ ржану суміш пресують з питомим тиском 500Поставлена задача вирішується тим, що у 700МПа та спікають у вакуумі в інтервалі темпераспособі одержання спеченого зносостійкого матетур 1250-1300°С ріалу на основі порошку аустенітної нержавіючої сталі, що включає змішування його з лігатурою, Приклад пресування одержаної суміші та її спікання, згідно Для одержання спеченого зносостійкого матез винаходом, порошок аустенітної нержавіючої ріалу використовують порошок аустенітної нержасталі змішують з 2-10% порошку лігатури, яка місвіючої сталі Х18Н15 (ТОСТ 13084-67) наступного тить (мас %) вуглецю 0,9-1 5, хрому 16-19, кремскладу (мас %) хрому 17,8, нікелю 13,51, титану нію 4-5, бору 4-4,7, заліза не більше 5, нікель 0,01, вуглецю 0,06, кремнію 0,04, залізо - основа основа, після чого одержану суміш пресують з пиПорошок аустенітної нержавіючої сталі змішують з томим тиском 500-700МПа та спікають у вакуумі в 2-10% порошку лігатури, яка містить (мас %) вугінтервалі температур 1250-1300°С лецю 0 90, хрому 16,92, кремнію 4 47, бору 4,30, заліза 3 67, нікель - основа Змішування проводять Змішування порошку аустенітної нержавіючої у змішувачі барабанного типу Після змішування сталі з лігатурою такого складу, як 2-10% порошку одержану суміш пресують з питомим тиском лігатури, яка містить (мас %) вуглецю 0 9-1 5, бООМПа та спікають у вакуумі (залишковий тиск хрому 16-19 кремнію 4-5, бору 4-4 7, заліза не бі10-4мм ртст) у інтервалі температур 1250-1300°С льше 5, нікель - основа, приводить до того, що протягом 1-4 годин операція спікання матеріалу відбувається з утворюванням рідкої фази, що забезпечує збільшення Механічні характеристики визначають за станЩІЛЬНОСТІ, отож і підвищення механічних характедартними методиками ристик матеріалу Випробування на знос здійснюють на машині Савин-Шкода (Чехія) Контртіло - матеріал ВК - 8, У результаті способу матеріал має знижувашвидкість обертання диска 800об/хвил База виний вміст вуглецю, більш високий вміст нікелю, пробувань - 3000 оборотів Навантаження, яке наявність у складу бору та відсутність кобальту і прикладають до зразка - 10кг Знос визначають по молібдену витертому об'єму (V) у мікронах кубічних До того ж після рідкофазного спікання частина нікелю продифундувала у частинки порошку аусРезультати порівняльних випробувань матерітенітної нержавіючої сталі, частина залишилась у алів, які одержані по способу на основі порошку вигляді прошарок між ними Наявність у структурі аустенітної нержавіючої сталі без лігатури і при дисперсної фази (N13B - бориду нікелю), стійкої до змішуванні з 2-10% порошку лігатури, яка містить високотемпературного спікання та рівномірно роз(мас %) вуглецю 0,90, хрому 16,92, кремнію 4,47, ташованої між частинками порошку аустенітної бору 4,30, заліза 3,67, нікель - основа приведеш у нержавіючої сталі, та яка має високу твердість, таблиці (механічні характеристики порошкових забезпечує збільшення ЗНОСОСТІЙКОСТІ матеріалів на основі порошку аустенітної нержавіючої сталі Х18Н15) Заявлений спосіб здійснюється таким чином Порошок аустенітної нержавіючої сталі змішують з 5 53157 Табіивд 6 Мє\іШічга характеристики порошкових матеріалів і т основі порошкі аустенітної нержавіючої сталі Х18Ш5 Ш)ДИП X18H1S+7S J 1275~СС ! 420 І 225 І 12 10 1 ГОДИІІ У таблиці і ирішдещ наступи) характеристики ар (МПа) - межа шщюсті, Оо2 (МПа}-межа гекучоеп S {%) - вщноснс подовження у (%)-~ відносне шужукшшя ПВ (МПа) - твердалъ Кс (КДжЫ2) ударна в'ядасіь р* 10 (КГ/ІГ) - пильність V (мкм1) втертий об (м Помітне збільшення ЩІЛЬНОСТІ, ЗНОСОСТІЙКОСТІ матеріалу та підвищення механічних характеристик, зокрема величин ав і аог , межа МІЦНОСТІ та межа текучості, ВІДПОВІДНО, ЯКІ Є ОСНОВНИМИ критеріями оцінки ЩІЛЬНОСТІ, спостерігається після спікання матеріалів з 2-10% порошку лігатури при температурі 1250°С на протязі 1-4 годин Підвищення температури спікання більш 1300°С та витриманість більш 1 години при 10% порошку лігатури відбувається оплавлення матеріалу та зниження механічних характеристик На фіг 1,2 приведеш мікроструктури матеріалів, які одержані по способу на основі порошку аустенітної нержавіючої сталі без лігатури (фіг 1 ) та при змішуванні з лігатурою, яка запропонована заявниками (фіг 2) На фіг 1 і - мікроструктура матеріалу, який одержаний по способу на основі порошку аустенітної нержавіючої сталі ХІ8Н15 без лігатури - аустеніт, пори На фіг 2 - мікроструктура матеріалу, який одержаний по способу на основі порошку аустенітної нержавіючої сталі Х18Н15 при змішуванні його з 5 % лігатурою - збільшення ЩІЛЬНОСТІ матеріалу, по межах зерен спостерігаються ділянки рідкої фази, яка закристалізувалася, та дисперсні частки бориду нікелю по межах та перерізу зерна Таким чином, спосіб одержання спеченого зносостійкого матеріалу на основі порошку аустенітної нержавіючої сталі при змішуванні його з порошком лігатури, яка запропонована заявниками у винаході, наступному пресуванні та спіканні, приводить до утворювання рідкої фази при спіканні, що забезпечує збільшення ЩІЛЬНОСТІ, ОТОЖ підвищення механічних характеристик матеріалу, а також к рівномірному розташуванню по структурі частинок бориду нікелю , який має високу твердість, що забезпечує збільшення ЗНОСОСТІЙКОСТІ 53157 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24