Підвищення експлуатаційних можливостей спечених мідистих сталей

Пінчук, СЙ
Внуков, ОО
Кушнір, ЮО
Рослик, ІГ
Nauka innov. 2020, 16(1):81-87
https://doi.org/10.15407/scin16.01.081
Рубрика: Cвіт інновацій
Мова: Англійська
Анотація: 
Вступ. Легування порошкових сталей, на відміну від литих, має ряд характерних особливостей, зумовлених специфікою їх отримання. Спосіб введення легуючого компоненту у шихту впливає суттєво на її формованість, пресованість, структуру та властивості спечених легованих сталей.
Проблематика. Методи легування, що існують, часто не забезпечують рівномірного розподілу легуючих елементів по всьому об’ємі порошкової шихти, що призводить до нерівномірної щільності та, відповідно, до зниження міцності спеченої сталі.
Мета. Підвищення технологічних властивостей спечених сталей шляхом легування залізного порошку міддю, а саме механічного синтезу, механічного змішування та оміднення.
Матеріали й методи. Вихідними матеріалами слугували розпилені порошки заліза марки ПЖР 3.200.28 (ГОСТ 9849-86) і порошок сталі 70, які мають низькі показники формованості та міцності неспеченої пресовки. Мідне покриття на частинках залізного порошку отримували методом внутрішнього електролізу (хімічної цементації) в кислому водному розчині сірчанокислої міді з додаванням сірчанокислого заліза (ІІ). Механосинтез та механічне змішування здійснювали в планетарному кульовому млині. Технологічні властивості порошків визначали стандартними методами: текучість ІСО 4490, насипна щільність ІСО 3923, пресованість ІСО 3927, міцність неспеченої пресовки ІСО 3995.
Результати. Досліджено комплекс технологічних, фізичних властивостей порошкових матеріалів, а також механічних характеристик і структури спечених конструкційних матеріалів на основі заліза, отриманих із застосуванням різних технологічних прийомів легування міддю і вуглецем: механічного змішування, механосинтеза і оміднення (хімічної цементації). Виконано порівняльний аналіз властивостей отриманих матеріалів і визначено оптимальний спосіб легування. Встановлено, що найбільш високим рівнем технологічних і механічних характеристик володіють порошкові матеріали, леговані методом хімічної цементації.
Висновки. Зазначений метод можна рекомендувати для промислового виробництва спечених конструкційних мідистих сталей, оскільки він забезпечує високий рівень механічних властивостей матеріалу і є економічно вигідним.
Ключові слова: легування, механічне змішування, механосинтез, оміднення, спечені мідисті сталі