CS204329B1 - Method of making the sintered iron pressings of the hardened iron oxides - Google Patents

Description

Vynález sa týká· spdsobu výroby spekaných železných výliskov spevnených kysličnikmi železa·

Doteraz sa na zlepšenie vlasností spekaných železných výliskov použivajú viaceré metody,, ako napr. zvyšovanie obsahu uhlíka, přísad legúr, napr. médi, niklu, chrómu, mooybdénu, mangánu a i., připadne mikrolegujúcich přísad, napr. vanadu, titanu a pod., v kornbinnáii s transformačným spevnením. Sálej na zlepšenie.vlastností železných výliskov sa využívá spevnovanie aisperzné a pre^ipitačné, pričom ako disperzoidy sa použivajú napr. kysličníky hliníka, chrómu, kremíka, zirkonu, céru, · ytria, thoria alebo komplexně oxidy typu _tvápeentos-žlezitéhs, horsčnats-žslszitéhs a dalšie. Pri zvySovani kvaHty spekaných maaeriálov intenzivně rastie význam moddrných zhutňovacích metod, akými sú izostatické lísovanie, p^etlačné ·lísovanie, kovanie, valcovanie a pod.

Pre nelegované spekané železné výlisky je v závislosti od porofitosti typické pevnostně rozmedzie 150 až 250 MPa a pre zhutněný, napr. kovaný stav asi 300 MPa. Legováním a tepenným spracovanim spojeným so zhutúovanim za tepla možno v súčasnooti dosíahnuů mae^i^iály s pev- . nostou asi 1 000 MPa.

Pri spekaných nelegovaných výliskoch bez přísady kysličnikov železa je mikirootruktúra tvořená feriooýým zrnom o ve-Ik^í^ttí 7 — 9 podlá ČSN 420463·, vmestkami a pórovitosťou zodpovedajúcou sposobu přípravy výliskov. Pri lisovaní rozstekkovaného železa tlakom 600 MPa, jeho spetaním ^pr^{i *} tepote ^{1 * 100 *} °C v re^du^kčnej atmoslféře vzíúU ^rovi-tostL as^{i 10 *} — ¹² % a výlis^- ky s pevnostou 180 — 200 MPa. Vysokým stupnom zhutnenia za tepla, napr. kováním, možno íúío rórovitsзč znižif pod 2 % a získat mattsial s velkostou zrna 8 — 9 a pevnostou· 300 MPa.

čistilo sa, 'že vysoká pevnost výliskov . možno dosiahnut sposobom potila ' vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že k práškovému železu vyrobenému běžnými sposobmi, sa pridáva do 15 obb« % kysličníkov železa s mmximálnou velkostou častíc 0,1 mm a zo vzníknutej homooennzovanej zmesí sa lisujú výlisky s porovitostou do 20 Z, ' ktoré sa spekajú za obvyklých podmienok v redukčnej atmoofére v rozsahu teplSt 900 °C až 1 300 °C po dobu ' 0,5 až 4 hodin. Výhoda spčsobu výroby spekaných výliskov podlá vynálezu spočívá v tom, že umo oživuje bez poožitia ' legúr vyrobii spekané železné výlisky nezhutnené s pevnostou 300 MPa a zhutněné s pevnostou 500 MPa a vyššou. Teéto výhody sa dosahuje tým, že sa využívajú jemné kysličníky železa, napr. z odpadu prí válcování hutnických polotovarov ná báze Železa, alebo produkty regenerácie mooiacich kúpelov. Matteiály takto připravené majú požadovánu tažnost. á húževnatosť a možu sa ekonomicky výhodné využžt pre stredne a vyšSie namáhané strojové sú^ani menších jednotkových váh.

Primárný účinok vynálezu je založený na spevneni disperznými kyslíčníkmi železa, ktoré v závislosti od podmienok spekania 'a ochladzovania mozu dosiahnut tieto parameere: středná velkost častíc do 10 nm a středná plošná meedzčasticovú vzdálenost 120 nm. Jemné pmcipitáty kysličníkov prisp^vajú k spevneniu aj prost:l^!^tln^:^civoo statickej a dynamickej rekryŠtalizácie. Posobia ako efektívne bariéry-miggácie zrn feritu, čo sa prejavuje tým, že vznikajú extrémně zjemnenia ferloového zrna až na hodnotu 13 až 14 podlá ČSN. K tomuto zjemneniu napomáhá aj termomechanický efekt zhutňovania a skutoČnoot, že konečná porovítost sa m<dOe znížiť pod 2 Z. SúČtové vy^uštie uvedených vplývov možno dosiahnut najvýraznejšie v podmienkach vysoko zhutněného stavu. Napr. pr.i přísadě asi 5 obj. Zkysli.čníka železa možno dosiahnut pevnost asi 500 MPa, čo oproti kovanému stavu bez přísady kysličníkov znamená prírastok pevnooti o 200 MPa. .

Přikladl .

Práškové železo vyrobené běžnými metodami, upravené a vyžíhané, s velkostou častíc do 0,4 mm, homoggnnzujemn s kysličnikmi železa s maximálnou velkostou častíc 0,1 mm s prddvvoom* alebo bez přídavku maaztila. Kyssičníky železa přidáváme v m^n^ositve do 15 obb. Z. Z homoggnnzovanej miehanóckej zrneei li^f^ijeme výlisky s celkovou pórovitostou do 20 Z a spekáme ' za obvyklých podm-enok v redukčnej atmosféře v rozsahu teplot 900 °C až 1 300 °C po dobu 0,5 až 4 hod. Výlisky z teploty spekania je možné ochladzovat v pecnej- .atmoff^re, na vzduchu alebo zrýchleným ochladzovaním, za ktorým može následovat poppššznie.

Příklad 2

Spekané výlisky připravíme postupom uvedeným v příklade 1. Tieto . sa dynamicky zhutňujú prí teplota 900 °C až 1 300 °C lisováním, kováním, válcováním, přetěžováním alebo, izoetatickým lisováním v atma^ém redukčněej, inertnej alebo' merne oxidaínne . Výlisky po dynamickom zhutnění je možné ochladzovat na vzduchu, alebo zrýchleným ochladzovaním s případným nasledovným popáštaním.

P ríkla-d 3

Nespekané výlisky z ho^og^ge^nzovaných zmeeí připravených podlá příkladu 1 ohrievame na teplotu zhutňovania a spracujeme spňsobom podlá příkladu 2. .

Vyuužtie vynálezu má tieto dzlšíe výhody. UmožňňUn racionálnu výrobu kovaných strojových ^Са^х pre středná a vySšiu úroveň nammáhaiLa, ^úžianich ako náhrada za nízko a stredne legované tepelne spracované alebo nespracované spekané fú^а^tS:L. Technologia je vhodná pre sériová výrobu s^zat! menních rozmerov. ^^yuži^:íe vynálezu umooňuje racionálnu výrobu strojových fúί’atsí vyrobených zo spekaných Železných vIIÍ-sVov pre nižšíu a strednú úroveň namáhánia.' Applkacia sposobu pridávania a vyuužtía Vy81ičoíVlv železa zlepšuje vlastnosti týchto výlis^v a tým ich fpoOnhlivlft a užitkové vlastnosti.

Sposob prídávania a vyuuitia kysličniksv železa možno uplatnil ako aditívny spevňujúci efekt aj u spekaných nízko a stredne legovaných . strojových súčaatí, najma v kovanóm stave,

Čo znamená další vyšší účínok spevnenna, presahujúci hraníce dosahované legováním.

Vynález možno s výhodou vyuuit- tiež pre spekané železné výlisky s vyššou porovitostou, napir, pre samomazné ložiska, za účelom spevnenia vázby mostiksv, zlepšenia mti^rice, ' vlastností a.predíženia živo tno s tti vyráběných lsžísk. .

Claims (1)

1. Sposob výroby spekaných železných výlisksv spevnených kysličnikmi železa, pčssbiaceho cestou disperznéhs a zrnového *spevnenňa, vyznaéujúci sa tým, že k práškovému železu' sa přidává do 15 sbj. Z kyslíěníksv železa s maximálnou velkostsu častíc 0,1 mm á zo vznnknutej zmesi sa lisujú výlisky s pSrovítssfsu do 20 %, ktsré sa spekajú v redukčnej atmosféře v rozsahu teplSt 900 °C až 1 300 °C po dobu 0,5 až 4 hodin.