Патент на изобретение №2174059
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ, СПРЕССОВАННЫХ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ
(57) Реферат: Изобретение относится к порошковой металлургии и химико-термической обработке металлов, в частности к получению диффузионных покрытий на изделиях из металлических порошков. Способ заключается в предварительной термической обработке и последующей изотермической выдержке в жидкометаллическом растворе, при этом в качестве предварительной термической обработки проводят отжиг непосредственно над ванной с жидкометаллическим раствором. Температуру отжига задают в пределах 0,62 – 0,7 от температуры плавления материала изделия. Продолжительность отжига составляет 0,5 – 1,5 ч. Изобретение позволяет повысить производительность, упростить технологию и конструктивное воплощение процесса получения диффузионных покрытий на изделиях, спрессованных из металлических порошков, за счет более рациональной предварительной термической обработки. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. Изобретение относится к порошковой металлургии и химико-термической обработке металлов, в частности к получению диффузионных покрытий на изделиях из металлических порошков. Техническим результатом изобретения является обработка изделий, спрессованных из металлических порошков при совмещении процессов спекания и диффузионного насыщения в едином технологическом цикле. Указанный способ имеет следующие недостатки: 1) изделия, прошедшие спекание в печи, необходимо охлаждать до комнатной температуры перед их загрузкой в установку для химико-термической обработки, вследствие чего снижается производительность процесса; 2) большая продолжительность диффузионного насыщения поверхности; 3) необходимость предварительного спекания прессовок в печи ведет к значительному усложнению технологического оборудования и повышению энергозатрат на технологический процесс. Задачей изобретения является повышение производительности, упрощение технологии и конструктивного воплощения процесса получения диффузионных покрытий на изделиях, спрессованных из металлических порошков, за счет более рациональной предварительной термической обработки. Поставленная задача достигается тем, что в способе химико-термической обработки изделий, спрессованных из металлических порошков, заключающемся в предварительной термической обработке и последующей изотермической выдержке в жидкометаллическом растворе, в отличие от известного, в качестве предварительной термической обработки проводят отжиг изделий непосредственно над ванной с жидкометаллическим раствором. Температуру отжига задают в пределах 0,62-0,7 от температуры плавления материала изделия. Продолжительность отжига составляет 0,5-1,5 ч. Предложенная обработка имеет следующие преимущества: 1. В результате предварительного отжига спрессованных деталей над поверхностью жидкометаллического раствора изменяется характер взаимодействия порошкового материала с насыщающим раствором, а также характер диффузионных процессов при последующем диффузионном насыщении, вследствие чего происходит интенсификация процесса формирования покрытия. 2. Сокращается продолжительность предварительной термической обработки за счет исключения времени на нагрев изделий в печи и их охлаждение перед загрузкой в установку для химико-термической обработки. 3. Упрощается конструктивное и технологическое воплощение процесса вследствие исключения из него печи для предварительного спекания и другого вспомогательного оборудования. 4. Существенно сокращаются энергетические затраты на процесс получения диффузионных покрытий на изделиях, спрессованных из металлических порошков. Пример 1. Наносят покрытие на материал, спрессованный из металлического порошка ПЖВ4.160.26 ГОСТ 9849-86, с целью повышения его коррозионной стойкости путем диффузионного насыщения титаном. Изделие – втулка с наружным диаметром 20 мм, внутренним диаметром 12 мм и высотой 24 мм с относительной платностью 85%. Спрессованные изделия, закрепленные на штанге, выдерживают над поверхностью ванны при температуре 1100oC в течение 1,5 ч, затем погружают в ванну с жидкометаллическим раствором состава 97% эвтектики Pb-Bi + 3 вес.% металлического порошка титана и выдерживают в изотермических условиях при 1100oC в течение 6 ч. После выдержки материал извлекают из ванны и охлаждают до комнатной температуры. Пример 2. Наносят покрытие на материал, спрессованный из металлического порошка, с целью повышения жаростойкости и декоративной отделки поверхности путем насыщения никелем. Изделие, аналогичное изделию в примере 1. Ванна заполняется расплавом эвтектики Pb-Bi с добавкой 3 вес.% металлического порошка никеля. Спрессованные изделия, закрепленные на штанге, выдерживают над поверхностью ванны при температуре 1100oC в течение 1 ч, затем погружают в ванну с расплавом и выдерживают в изотермических условиях при 1000oC в течение 2 ч. После выдержки материал извлекают из ванны и охлаждают до комнатной температуры. Пример 3 (по прототипу). Наносят покрытие на материал, спрессованный из металлического порошка, с целью повышения его коррозионной стойкости путем диффузионного насыщения титаном. Изделие, аналогичное изделию в примере 1. Предварительное спекание проводится в электропечи периодического действия при температуре 1100oC в течение 1,5 ч. Общая продолжительность предварительной термической обработки, включая нагрев до температуры спекания (1 ч) и охлаждение садки (1,5 ч), составляет 4 ч. После чего изделия загружают в установку для химико-термической обработки и проводят диффузионное насыщение в жидкометаллическом растворе (эвтектика Pb-Bi +3 вес.% Ti) при 1100oC в течение 8,5 ч. После выдержки материал извлекают из ванны и охлаждают до комнатной температуры. Пример 4 (по прототипу). Наносят покрытие на материал, спрессованный из металлического порошка, с целью повышения жаростойкости и декоративной отделки поверхности путем насыщения никелем. Изделие, аналогичное изделию в примере 1. Предварительное спекание проводится в электропечи периодического действия при температуре 1100oC в течение 1 ч. Общая продолжительность предварительной термической обработки, включая нагрев до температуры спекания (1 ч) и охлаждение садки (1,5 ч), составляет 3,5 ч. После чего изделия загружают в установку для химико-термической обработки и проводят диффузионное насыщение в жидкометаллическом растворе (эвтектика Pb-Bi +3 вес.% Ni) при 1000oC в течение 8,5 ч. После выдержки материал извлекают из ванны и охлаждают до комнатной температуры. В результате предложенной обработки получают материалы, свойства которых приведены в таблице. Как видно из таблицы, общая продолжительность процесса получения покрытий на спрессованных изделиях по предложенному способу сокращается в 2-3 раза. Предложенный способ нанесения покрытий можно рекомендовать для антикоррозионной защиты изделий, спрессованных из металлических порошков, эксплуатируемых при контакте с химическими коррозионно-активными средами, во влажном воздухе, в морской атмосфере и воде; для повышения жаростойкости и износостойкости при трении; для декоративной отделки изделий. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 12.01.2002
Номер и год публикации бюллетеня: 11-2003
Извещение опубликовано: 20.04.2003
|
||||||||||||||||||||||||||
