Состав для изготовления материала для пропитки порошковых изделий антифрикционного назначения

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПРОПИТКИ ПОРОШКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ АНТИФРИКЦИОННОГО НАЗНАЧЕНИЯ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Дьячкова Лариса Николаевна Воронецкая Леонора Яковлевна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Состав для изготовления материала для пропитки порошковых изделий антифрикционного назначения, содержащий порошки алюминия, железа, стеарата цинка, графита и меди, отличающийся тем, что дополнительно содержит ультрадисперсный порошок оксида алюминия с размером частиц 0,5-1,5 мкм при следующем соотношении компонентов,мас.алюминий 0,5 железо 5,0 стеарат цинка 0,5 графит 0,5 оксид алюминия 3-7 медь остальное. Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к составу материала на основе меди для пропитки пористых заготовок из порошковых сталей при производстве антифрикционных изделий. Известны составы для пропитки материалов на основе железа, содержащие карбонильное железо - 1-3 , алюминий - 0,01-0,1 , медьостальное 1 железо дисперсностью менее 20 мкм - 2-8 , медно-марганцевый сплав - 1-5 , алюминий - 0,05-0,2 ,стеарат цинка - 0,52. Однако после пропитки указанными материалами на поверхности пропитанного изделия наблюдаются эрозия и налипание пропитывающего материала, что приводит к необходимости дополнительной механической обработки и удорожает технологию получения изделий. Известен состав материала для пропитки порошковых легированных сталей, содержащий алюминий - 0,1-1,0 , железо - 3,0-10,0 , стеарат цинка - 0,1-0,8 , бикарбонат 14841 1 2011.10.30 или карбонат щелочного металла - 0,1-1,0 , титан или хром - 0,1-1,0 , медь - остальное 3. Однако состав содержит дорогостоящие порошки титана, хрома и бикарбоната натрия,кроме того, триботехнические свойства инфильтрированных таким материалом сталей невысокие. В качестве прототипа выбран состав материала для пропитки порошковых углеродистых сталей, содержащий алюминий - 0,1-1,0 , железо - 3,0-10,0 , стеарат цинка - 0,10,8 , графит - 0,1-1,0 , медь - остальное 4. Однако триботехнические свойства изделий из порошковых сталей, пропитанных таким материалом, невысокие. Техническая задача, которую решает предлагаемое изобретение, заключается в повышении триботехнических свойств пропитываемых изделий антифрикционного назначения из порошковых сталей. Поставленная техническая задача достигается тем, что состав материала для пропитки порошковых изделий антифрикционного назначения, содержащий порошки алюминия,железа, стеарата цинка, графита и меди, дополнительно содержит ультрадисперсный порошок оксида алюминия с размером частиц 0,5-1,5 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.алюминий - 0,5 железо - 5,0 стеарат цинка - 0,5 графит - 0,5 оксид алюминия - 3-7 медь - остальное. Экспериментально установлено, что введение в состав пропитывающего материала ультрадисперсного порошка оксида алюминия в количестве 3-7 обеспечивает повышение триботехнических свойств антифрикционных материалов на основе железа снижается коэффициент трения, повышается износостойкость. Применение добавки менее 3 слабо сказывается на триботехнических свойствах материала, повышение добавки более 7 приводит к повышению коэффициента трения из-за повышения износа контртела и появления эффектов схватывания. Применение порошка оксида алюминия с размером менее 0,5 мкм приводит к агрегированию порошка, неоднородности распределения его в материале и, как результат, снижению триботехнических свойств с размером более 1,5 мкм - не дает возможности частицам оксида алюминия проникать в поры основы железного материала при пропитке,что приводит к снижению триботехнических свойств материала. Преимущества предлагаемого изобретения поясняются в примерах. Примеры 1-5 Исходные порошки в количестве (мас. ) железо - 5 алюминий - 0,5 стеарат цинка 0,5 графит - 0,5 оксид алюминия в виде шлифпорошка дисперсностью 0,3 0,5 1 1,5 1,7 мкм - 1, 3, 5, 7, 9 остальное - медь - смешивали в лопастном смесителе в течение 0,5 ч. Полученный состав прессовали при давлении 400 МПа в стальной пресс-форме, а спрессованными заготовками пропитывали прессовки из порошковой стали ПК 120 плотностью 80 при температуре 1150 С в защитно-восстановительной атмосфере эндогаза. Пропитанные образцы подвергали испытанию на трение с ограниченной подачей смазки. По результатам испытаний определяли коэффициент трения и износ образца и контртела. Полученные свойства приведены в таблице. Материал по прототипу (мас. ) железо - 5 алюминий - 0,5 стеарат цинка - 0,5 графит - 0,5 остальное - медь - готовили по технологии примеров 1-5 и пропитывали им заготовки из порошковой стали ПК 120 плотностью 80 по режимам примеров 1-5. Полученные образцы испытывали на трение по режимам примеров 1-5, полученные свойства приведены в таблице. Таким образом, предлагаемый материал позволяет повысить триботехнические свойства антифрикционных порошковых материалов на основе железа, получаемых пропиткой, так, коэффициент трения снизился на 0,005, износостойкость материала увеличилась в 4,6 раза, износ контртела уменьшился в 1,25 раза. 2 14841 1 2011.10.30 Содержание оксида Дисперсностьприме- алюминия в пропиКоэффициент порошка оксида ра тывающем материтрения алюминия, мкм але,1 1 0,3 0,009 2 3 0,5 0,007 3 5 1,0 0,007 4 7 1,5 0,008 5 9 1,7 0,1 прототип 0,12 Источники информации 1.4286987, МПК 22 1/00, 1.09.1981. 2.4168162, МПК 22 3/26, 18.09.1979. 3.3370, МПК 22 3/26 от 26.08.1996. 4.3371, МПК 22 3/26 от 26.08.1996. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3