Порошковый антифрикционный материал на основе железа

Номер патента: 8765

Опубликовано: 30.12.2006

Авторы: Соловьянчик Ирина Николаевна, Дьячкова Лариса Николаевна

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИпорошковый АНТИФРИКЦИОННЬ 1 Й МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии (ВУ)(72) Авторы Дьячкова Лариса Николаев на Соловьянчик Ирина Николаевна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт по рошковой металлургии (ВУ)Порошковый антифрикционный материал на основе железа, содержащий графит и медь, отличающийся тем, что дополнительно содержит порошковую смесь оксидов алюминия и циркония дисперсностью 0,5-1,5 мкм при следующем соотношении компонентов,мас.графит 0,5-2,5 медь 1,0-5,0 смесь оксидов алюминия и циркония 0,2-0,8 железо остальное, при этом соотношение оксидов алюминия и циркония составляет от 7525 до 85 15.Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к антифрикционным порошковым материалам на основе железа.Известны антифрикционные материалы на основе железа, содержащие 1,5-3 углерода 1. Однако такие антифрикционные материалы имеют невысокие триботехнические характеристики.Имеются сведения о введении твердых добавок для повышения износостойкости порошковых материалов, например карбида бора, в количестве 0,5-1 2, 3. Однако карбид бора диссоциирует в процессе спекания уже при низких температурах, а при температуре 1000 С образует эвтектику с железом и углеродом, в результате появляется жидкая фаза,ведущая к короблению изделий.Известно также введение в порошковые материалы на основе железа оксида алюминия в количестве 39 с целью повышения их износостойкости 4. Однако в этом случае происходит значительное изнашивание сопряженных с порошковым изделием деталей.В качестве прототипа выбран порошковый антифрикционный материал на основе железа, включающий 1-20 меди, 0,05-5 графита, 0,03-1,4 алюминия 5.Однако алюминий является мягким Металлом И не обеспечивает повышение триботехнических характеристик антифрикционного материала.Техническая задача - повышение износостойкости антифрикционного материала на основе железа с одновременным повышением его прочности, а также снижение износа сопрягаемой детали.Поставленная техническая задача достигается тем, что в порошковый антифрикционный материал на основе железа, содержащий графит и медь, дополнительно содержит порошковую смесь оксидов алюминия и циркония дисперсностью 0,5-1,5 мкм при следующем соотношении компонентов, мас. графит - 0,5-2,5 медь - 1-5 смесь оксидов алюминия и циркония - 0,2-0,8 железо - остальное, при этом соотношение оксидов алюминия и циркония составляет от 7525 до 8515.Экспериментально установлено, что введение в порошковый антифрикционный материал на основе железа порошковой смеси оксидов алюминия и циркония позволяет существенно повысить его триботехнические (снизить износ и коэффициент трения) и прочностные свойства, а также снизить износ сопрягаемой детали.Повышение свойств порошкового антифрикционного материала при введении ультрадисперсного порошка оксидов обусловлено аддитивным влиянием оксидов оксид алюминия не растворяется в матрице, упрочняет не только границы зерен, но и тело зерна, оксид циркония, взаимодействует с основой и выделяется в виде сложных оксидов, способных тормозить субструктурные дефекты (вакансии, дислокации и др.), упрочняя зерно.Соотношение оксидов алюминия и циркония 7525 - 8515 обусловлено воздействием оксидов на прочностные и триботехнические свойства, содержание оксида алюминия более 85 приводит к повышению триботехнических свойств и некоторому снижению прочности, а оксида циркония более 25 вследствие появления жидкой фазы при спекании приводит к изменению размеров изделия.Введение порошков оксидов в количестве менее 0,2 мас. вызывает очень незначительное изменение свойств порошкового антифрикционного материала, а более 0,8 мас. приводит к неравномерному их распределению в структуре материала и, как следствие, к снижению его прочности.Получение порошков оксидов размером менее 0,5 весьма затруднено, так как требуется очень длительный процесс размола, применение порошков размером более 1,5 мкм нецелесообразно вследствие уменьшения эффекта повышения свойств.Сущность предлагаемого изобретения поясняется в примерах.Исходные порошки в количестве (мас. ) 1,0 графита, 2,5 меди, 0,1 0,2 0,5 0,8 1,0 порошковой смеси оксидов алюминия и циркония дисперсностью 0,1 0,5 1,0 1,5 1,9 мкм при соотношении оксид алюминия оксид циркония 9010 8515 8020 7525 7030,железо - остальное смешивали в лопастном смесителе в течение 0,5 ч. Полученные составы прессовали до плотности 87 и спекали в защитно-восстановительной атмосфере эндогаза при температуре 1100 С.Триботехнические свойства (коэффициент трения, износ материала и износ контртела), определяемые на машине трения МТ-2, и предел упругости при сжатии приведены в таблице.По прототипу исходные порошки в количестве (мас. ) 1,0 графита, 2,5 меди, железо остальное смешивали в лопастном смесителе в течение 0,5 ч, смесь прессовали до плотности 87 и спекали в защитно-восстановительной атмосфере эндогаза при температуре1100 С. Свойства полученного материала приведены в таблице.Таким образом, предлагаемые порошковые антифрикционные материалы на основе железа имеют высокие триботехнические и прочностные свойства коэффициент трения 0,022, износ материала - 0,36 мкм/км, предел упругости при сжатии - 4360 МПа и обеспечивают невысокий износ сопрягаемого тела - 0,13 мкм/км по сравнению с известным материалом, обладающим свойствами коэффициент трения - 0,055, износ материала 0,47 мкм/км, предел упругости при сжатии - 3100 МПа, и обеспечивающим износ сопрягаемого тела - 0,95 мкм/км.1. Федорченко И.М., Пугина Л.И. Композиционные спеченные антифрикционные материалы. - Киев Наукова думка, 1980.2. Спиридонов И.М., Суховая Е.В., Бутенко В.Ф. и др. Структура и свойства борсодержаших железных гранул для наплавки // Порошковая металлургия. - 1993. - Не 2. С. 45-49.3. Ткаченко В.Ф., Коган Ю.И. Особенности структуры и механические свойства спеченных материалов Ре-В 4 С // Порошковая металлургия. - 1978. - Не 5. - С. 69-74.4. Влияние объемной доли частиц на износостойкость композиционных материалов А 12 О 3/ сталь при повышенных температурах / Вао Споп-ао, таи Еп-2 е, Сао Уй-шйп,Хйп 11211141011 Асга Магег. Сошроз. 5111/ 2001. 18. - Не 2. - С. 61-64.Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.

МПК / Метки

МПК: B22F 3/26, B22F 1/00

Метки: железа, антифрикционный, материал, основе, порошковый

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/3-8765-poroshkovyjj-antifrikcionnyjj-material-na-osnove-zheleza.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Порошковый антифрикционный материал на основе железа</a>

Похожие патенты