×
10.04.2014
216.012.b1c6

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕСПОРИСТОГО КАРБИДОЧУГУНА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫГЛАЖИВАТЕЛЕЙ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к металлургии, в частности к получению карбидочугуна с отсутствием пор в объеме сплава, и может быть использовано для изготовления рабочих частей выглаживателей. Способ включает смешивание порошков карбида титана и серого чугуна СЧ20 в объемном соотношении 50 на 50, прессование полученной смеси под давлением 0,5 т, помещение прессовки на дно тигля и нагрев до температуры 1250-1350°С в контакте с размещенным на ней слитком чугуна той же марки, что и порошок, до полного его расплавления, выдержку при этой температуре с одновременным насыщением карбидом титана, частицы которого всплывают в жидком чугуне по мере расплавления слитка, и быстрое охлаждение. Способ позволяет значительно упростить технологию получения беспористого карбидочугуна. 1 пр., 2 табл., 3 ил.
Основные результаты: Способ получения беспористого карбидочугуна для изготовления выглаживателей, отличающийся тем, что порошки карбида титана и серого чугуна СЧ20, содержащего, мас.%: 3,6 углерода, 2,2 кремния, 0,7 марганца, 0,12 серы, 0,15 фосфора, для исключения пор в материале смешивают в объемном соотношении 50 на 50 и прессуют под давлением 0,5 т, спрессованную смесь помещают на дно тигля и нагревают до температуры 1250-1350°C в контакте с размещенным на ней слитком чугуна той же марки, что и порошок, до полного его расплавления, осуществляют выдержку при этой температуре в течение 3-5 минут и охлаждают в воде.

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам получения износостойких композиционных материалов, в частности к способу получения карбидочугуна с отсутствием пор в объеме сплава.

Известно, что карбидостали обладают твердостью, которая соизмерима с твердостью твердых сплавов (см. Гуревич Ю.Г., Анциферов В.Н., Савиных Л.М., Оглезнева С.А., Буланов В.Я. Износостойкие композиционные материалы./ Под ред. Ю.Г. Гуревича. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. - 217 с.). Однако данные материалы получают методами порошковой металлургии, основным недостатком которых является то, что в объеме получаемого изделия имеются поры (свыше 2,0%), что делает непригодным его использование для производства инструмента ввиду того, что поры царапают обрабатываемую поверхность и снижают качество обработки.

Известен способ получения карбидочугуна (см. Пат. 2190681 Российская Федерация, МПК C22C 1/04, C22C 29/10, C22C 33/02, B22F 3/12). Способ получения износостойкого композиционного материала на основе карбида титана (Ю.Г. Гуревич, П.В. Ротермель, Л.М. Савиных, И.М. Ковенский. - №2000113923/01; заявл. 31.05.2000; опубл. 10.10.2002), основанный на спекании предварительно спрессованной и высушенной в вакуумном шкафу шихты, содержащей порошки карбида титана, чугуна и глицерин. К недостаткам данного способа следует отнести пористость образца, а также значительную трудоемкость и сложность технологии, связанную с необходимостью подготовки порошка, предварительной пропитки и прессования заготовок (Гуревич Ю.Г., Анциферов В.Н., Савиных Л.М., Оглезнева С.А., Буланов В.Я. Износостойкие композиционные материалы./ Под ред. Ю.Г. Гуревича. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. - 217 с.).

Наиболее близким к предложенному является известный заявителю способ получения карбидочугуна, включающий смешивание порошков карбида титана и чугуна и прессование полученной смеси (RU 2190681 C2, C22C 1/04, 10.10.2002) /1/.

Техническим результатом изобретения является упрощение технологии получения беспористого чугуна для выглаживателей.

Предложенный способ отличается от известного из /1/ тем, что смешивают порошки карбида титана и серого чугуна в объемном соотношении 50% на 50%, спрессованную смесь под давлением 0,5 тонны помещают на дно тигля и нагревают до температуры 1250-1350°C в контакте с размещенным на ней слитком, выполненным из чугуна той же марки, что и порошок, до полного его расплавления, осуществляют выдержку при этой температуре в течение 3-5 минут и охлаждают в воде.

В качестве исходных материалов был взят слиток из серого чугуна состава: 3,4% С; 2,2% Si; 0,6% Mn; <0,3% P и <0,3% S, твердостью 140 HB цилиндрической формы диаметром 20 мм и высотой 50 мм и порошок карбида титана (TiC) ТУ 6-09-492-75, состава масс.% 79,30 Ti, 18,78 Cобщ, 0,36 Cсвоб, 1/7 O2 и порошок чугуна такой же марки, что и слиток.

Порошки карбида титана и чугуна смешивались в соотношениях по объему 50 на 50 и прессовались при давлении 0,5 т, прессовку (фиг.1, поз.3) помещали на дно тигля (фиг.1, поз.1), после чего на него засыпали чугунную стружку той же марки, что и порошок чугуна (фиг.1, поз.2), и выдерживали в печи при температуре 1250-1350°C до полного расплавления стружки.

Металлографический анализ показал, что при выдержке 3-5 мин карбид титана не успевает всплывать и остается в объеме сплава (фиг.2). Твердость полученного чугуна составила 58-62 HRC. Результаты эксперимента показаны в таблице.

Нагрев до 1250-1350°C и выдержка, мин Смесь чугуна и карбида титана, % Объем карбида, % Твердость, HRC
2 2-3 БЧ+3-5% TiC 40-50 55-56
3 4 БЧ+10% TiC 70 56-60
4 5 БЧ+10-12% TiC 70-80 60-62
5 6 БЧ+3-5% TiC 50 55-56

Как следует из таблицы, карбидочугун имеет большую твердость при содержании 70-80% карбида титана в смеси, но, как показали эксперименты, при таком содержании карбида смесь имеет большой объем, а карбиды всплывают очень быстро, поэтому был принят состав смеси 50% карбида и 50% чугуна, и время выдержки 5 минут.

Из полученного сплава был изготовлен выглаживатель (см. фиг.3). Эксперименты показали, что шероховатость обработанных выглаживателем из карбидочугуна поверхностей снижалась в среднем в 2-5 раз по сравнению с исходной, что подтверждает применимость способа для производства рабочих частей выглаживателей.

Предлагаемый способ получения материала для изготовления выглаживателей проще и дешевле известных способов, так как не требует:

- подготовки исходного порошка для получения шихты;

- использования глицерина и сушки порошковой смеси:

- позволяет получать беспористую структуру сплава.

Пример осуществления способа получения беспористого карбидочугуна для инструментального композиционного материала (выглаживателя)

1. Порошки серого чугуна и карбида титана (TiC) с размером частиц ≤6,2 мкм смешивали в мельнице типа «пьяная бочка» в течение 12 часов.

2. Смесь в соотношении по объему 40-80% TiC и 60-20% серого чугуна прессовали под давлением 0,5 тонн, прессовку помещали на дно тигля, после чего на него засыпали чугунную стружку той же марки.

3. Тигель помещали в печь с графитовым нагревателем, нагревали до температуры 1250-1350°C и после полного расплавления шихты выдерживали при этой температуре 3-5 минут и охлаждали в воде. В таблице указаны твердость и состав полученного сплава.

Нагрев до 1250-1350°C и выдержка, мин Смесь чугуна и карбида титана, % Объем карбида, % Твердость, HRC
2 2-3 БЧ+3-5% TiC 40-50 55-56
3 4 БЧ+10% TiC 70 56-60
4 5 БЧ+10-12% TiC 70-80 60-62
5 6 БЧ+3-5% TiC 50 55-56

Как следует из таблицы, карбидочугун имеет большую твердость при содержании 70-80% карбида титана в смеси, но, как показали эксперименты, при таком содержании карбида смесь имеет большой объем, а карбиды всплывают очень быстро, поэтому был принят состав смеси 50% карбида и 50% чугуна, и время выдержки 3-5 минут.

Способ получения беспористого карбидочугуна для изготовления выглаживателей, отличающийся тем, что порошки карбида титана и серого чугуна СЧ20, содержащего, мас.%: 3,6 углерода, 2,2 кремния, 0,7 марганца, 0,12 серы, 0,15 фосфора, для исключения пор в материале смешивают в объемном соотношении 50 на 50 и прессуют под давлением 0,5 т, спрессованную смесь помещают на дно тигля и нагревают до температуры 1250-1350°C в контакте с размещенным на ней слитком чугуна той же марки, что и порошок, до полного его расплавления, осуществляют выдержку при этой температуре в течение 3-5 минут и охлаждают в воде.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕСПОРИСТОГО КАРБИДОЧУГУНА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫГЛАЖИВАТЕЛЕЙ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕСПОРИСТОГО КАРБИДОЧУГУНА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫГЛАЖИВАТЕЛЕЙ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕСПОРИСТОГО КАРБИДОЧУГУНА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫГЛАЖИВАТЕЛЕЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-4 из 4.
27.05.2013
№216.012.448a

Способ изготовления инструментального композиционного материала

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в машиностроении для производства дешевого инструмента, в частности выглаживателей для деталей из цветных металлов. Для упрощения процесса производства композиционного материала и обеспечения равномерности его свойств,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483123
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.06.2013
№216.012.4fd6

Способ подготовки порошка на основе чугунной стружки

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к получению порошка на основе железа, содержащего небольшое количество углерода. Может использоваться для получения стального порошка на основе переработки отходов металлообрабатывающей промышленности - чугунной стружки. Порошок,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486031
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.09.2013
№216.012.6bf6

Способ диффузионного титанирования изделий из чугуна

Изобретение относится к металлургии, а именно к диффузионному титанированию металлов, в частности к диффузионному титанированию чугуна, и может быть использовано в машиностроении. Способ диффузионного титанирования изделий из чугуна включает насыщение его поверхности титаном при нагреве до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493289
Дата охранного документа: 20.09.2013
25.08.2017
№217.015.b580

Способ получения дроби из чугуна посредством переработки стальной стружки

Изобретение относится к металлургии, а именно к получению чугунной дроби. Стальную стружку смешивают с графитом, смесь размещают в отверстиях фильеры и нагревают в печи до температуры 1150-1200°С, обеспечивают науглероживание стали с превращением ее в чугун, расплавляют чугун, а затем проводят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614227
Дата охранного документа: 23.03.2017
Показаны записи 61-70 из 72.
13.01.2017
№217.015.840c

Электромагнитный пресс

Изобретение относится к прессовому оборудованию, в котором давление плунжеру или плите передается электрическим приводом с импульсным электромагнитным двигателем. Электромагнитный пресс содержит станину, устройство питания, устройство управления и линейный электромагнитный двигатель. Двигатель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601727
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8ae9

Импульсный электромагнитный привод

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим приводам с импульсными электромагнитными двигателями возвратно-поступательного действия. Импульсный электромагнитный привод состоит из линейного электромагнитного двигателя с устройством удержания якоря, содержащего цилиндрический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604356
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.9e69

Балансирная подвеска

Изобретение относится к подвеске колес многоосных автомобилей средней и большой грузоподъемности. Балансирная подвеска содержит с каждой стороны автомобиля по две балансирно расположенные рессоры, концы которых установлены в кронштейнах, соединенных с мостами. Один кронштейн имеет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605958
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a08a

Способ получения сплава, состоящего из титана, железа, хрома и циркония, из водной суспензии частиц руд, содержащих соединения титана, железа, хрома и циркония, и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу получения сплавов, состоящих из титана, железа, хрома и циркония, из водной суспензии частиц руд, содержащих соединения этих элементов, и устройству для его осуществления. Способ включает размещение исходного материала в устройстве, генерацию в нем физических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606669
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a118

Способ получения сплава, содержащего титан, железо, хром и кремний, из водной суспензии частиц руд, содержащих соединения титана, железа, хрома и кремния, и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу получения сплава, содержащего титан, железо, хром и кремний, из водной суспензии частиц руд, содержащих соединения этих элементов, и устройству для его осуществления. Способ включает генерирование физических полей, воздействие их на сырьевую смесь, восстановление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606670
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.b03b

Шестнадцатиступенчатая трансмиссия велосипеда

Изобретение относится к коробке передач велосипеда. На педальном узле рамы велосипеда установлена компактная коробка передач (КП) малой металлоемкости. Коробка передач обеспечивает 16 передач и состоит из пяти пар шестерен, двух трехпозиционных муфт переключения. Между тремя рядами средних...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613392
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b04c

Двенадцатиступенчатая несоосная раздаточная коробка со сдвоенным сцеплением

Изобретение относится к раздаточным коробкам со сдвоенным сцеплением. На входе в раздаточную коробку (РК) расположено сдвоенное сцепление. Часть ведомых дисков этого сцепления установлена на ведущем трубчатом валу. Внутри трубчатого вала расположен первичный вал РК. На валах агрегата...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613354
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b580

Способ получения дроби из чугуна посредством переработки стальной стружки

Изобретение относится к металлургии, а именно к получению чугунной дроби. Стальную стружку смешивают с графитом, смесь размещают в отверстиях фильеры и нагревают в печи до температуры 1150-1200°С, обеспечивают науглероживание стали с превращением ее в чугун, расплавляют чугун, а затем проводят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614227
Дата охранного документа: 23.03.2017
25.08.2017
№217.015.bfb7

Способ формообразования зубчатого венца

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления зубчатых венцов с внутренними зубьями, с зубьями нестандартного профиля, а также некруглых зубчатых колес. Используют полосу шириной 0,3-3 высоты зуба изготавливаемого зубчатого венца и толщиной, не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617187
Дата охранного документа: 21.04.2017
25.08.2017
№217.015.c1bc

Зубчатая безводильная планетарная передача

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механическим передачам. Зубчатая безводильная планетарная передача содержит центральное зубчатое колесо (1) с внутренними зубьями. В данной конструкции оно является неподвижным. Остальные зубчатые колеса (2, 3, 4, 5) - сателлиты. Они имеют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617887
Дата охранного документа: 28.04.2017
+ добавить свой РИД