Формирование порошковой стали методом электроконтактного уплотнения

• Автор: Литвинова, Татьяна Анатольевна
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 170 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 .СВОЙСТВА И СТРУК ГУРООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ.

1.2. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ

ФОРМИРОВАНИЕ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА.

1.3. АНАЛИЗ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕСОВ СПЕКАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

1.4. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2. МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ

2.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДУЕМОГО МАТЕРИАЛА И ПРИМЕНЯЕМОГО ОБОРУДОВАНИЯ

2.1.1. Характеристика основного и вспомогательных материалов
2.1.2. Лабора торная установка электроконтактного уплотнения
2.2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОГО УПЛОТНЕНИЯ.
2.3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА, ПОЛУЧЕННОГО ПРИ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОМ УПЛОТНЕНИИ.
2.4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ.
2.5. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.6. ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА УПЛОТНЕНИЯ ПРИ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОМ УПЛОТНЕНИИ.
3.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОГО УПЛОТНЕНИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ФОРМИРОВАНИЕ МАТЕРИАЛА С ЗАДАННОЙ ОСТАТОЧНОЙ ПОРИСТОСТЬЮ, МЕТОДОМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА.
3.2. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОГО УПЛОТНЕНИЯ НА ПЛОТНОСТЬ ПОРОШКОГО МАТЕРИАЛА
3.2.1. Влияние давления прессования и длительности пропускания электрического тока на плотность порошкового
материала
3.2.2. Влияние плотности электрического тока на плотность получаемого порошкового материала
3.3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТ МАТЕРИАЛА, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОГО
УПЛОТНЕНИЯ.
3.3.1. Зависимость механических свойств от режимов электро контактного уплотнения.
3.4. ВЫВОДЫ
4. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВОЙ СТАЛИ ПРИ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОМ
УПЛОТНЕНИИ
4.1.ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ЭКУ НА ГОМОГЕНИЗАЦИЮ
ПОРОЙ 1КОВОЙ СТАЛИ.
4.2. КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ГОМОГЕНИЗАЦИИ ЖЕЛЕЗО ГРАФИТОВОЙ КОМПОЗИЦИИ.
4.3. МИКРОСТРУКТУРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОРОШКОВОЙ СТАЛИ.
4.4. Ф0РМИ1ЮВЛНИЕ МЕЖЧАСТИЧНОГО СРАЩИВАНИЯ
4.4.1. Расчет движущей силы миграции МЧПС при ЭКУ.
4.4.2 Определение силы торможения миграции МЧПС
4.5. АНАЛИЗ ИЗЛОМОВ.
4.6. ВЫВОДЫ.
5. РЕ А ЛИЗА 1ЩЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.
5.1.ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОРОШКОВОЙ
СТАЛИ ПРИ ЭКУ.
5.2. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОСНАСТКИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ СМЕННАЯ
АСАДКА ДЛЯ ВВИНЧИВАНИЯ ШУРУПОВ.
5.2.1. Анализ принципа и условий работы детали.
5.2.2. Анализ существующей технологии изготовления насадки для ввинчивания шурупов.
5.2.3. Выбор инструментальной оснастки для изготовления
насадки.
5.2.4. Апробация результатов исследования.
5.3. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ НАСАДКИ МЕТОДОМ
ПОРОШКОВОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Непрерывное совершенствование оборудования для спекания привело к созданию печей со специальной углеродореставрационной зоной, расположенной за зоной спекания и имеющей температуру 0 0 С с точно регулируемым углеродным потенциалом печной атмосферы, что позволяет получать спеченные изделия с весьма незначительными отклонениями от заданного содержания углерода как по сечению детали, так и внутри целой партии например 0, при среднем содержании углерода 0,5 9. Следует отметить, что графит, отличаясь по физическим свойствам от железного порошка, неравномерно распределяется в порошковой смеси, усиливая тем самым аномальность структуры спеченной стали. В рабою исследовали влияние порошков марок ПЖВ 2. ПЖР 2. ГОСТ и ПРИ2М ТУ 1 па структуру и свойства изделий антифрикционного назначения, получаемых в условиях серийного производства. Эти порошки отличаются технологией получения, химическим составом, физическими и технологическими свойствами И. Из порошковой шихты на основе исследуемых порошков с добавками 2 графита марки ГК2 были изготовлены в производственных условиях опытные партии вмулок зерноуборочного комбайна. Технологический процесс их изготовления включал операции приготовления шихты, прессования, спекания при I Ю0С в среде эндогаза. В сердцевине на основе порошка ПРН2М наблюдается часть избыточного цементита в виде тонкой разорванной сетки. У поверхности втулок структура состоит из перлита. Материал втулок из пороша Г1ЖВ 2. Втулки на основе порошка ПЖР2. Металлографический анализ свидетельствует о повышенной неоднородности структуры материала, как в отдельных деталях, так и по их объему. В основном втулки имеет заэвтектоидную структуру с различной формой и расположением цементита. В работе изучены структура и прочностные свойства порошковой стали ЖГрО,8, которую до и после закалки подвергали как паротермическому оксидированию, так и обычному отпуску. Исходным материалом служила шихта состава, мае ,2 порошка железа марки ПЖ2МЗ ГОСТ , 0,8 графита марки ГК3 ГОСТ 2 и 1,0 стеарата цинка. Смесь, приготовленную в Уобразном смесителе в течение мин, прессовали на гидравлическом прессе ИРМ под давлением 0, 0 и МПа. Призматические заготовки размерами xx мм спекали в печи непрерывного действия модели Койо Линдберг в среде эндотермического газа при температуре С. В печи СНЗЗХ6Х2М1 также в среде эндогаза образцы нагревали под закалку до температуры 0С с изотермической выдержкой мин, а затем охлаждали в воде. Как спеченные, так и закаленные образцы оксидировали перегретым паром в печи Элино при температуре 0 С с изотермической выдержкой 0 мин , . С в течение 0 мин в печи СxМ1. Рассмотрена микроструктура порошковых сталей, изготовленных по двум вариантам. Вариант 1 образцы а, б, в холодное прессование спекание парооксидирование вариант И образцы г, д, е, ж, з, и то же, с закалкой перед парооксидированием образцы а. МПа образцы а, б ,в, г, д, е поверхность образцы ж, з, и сердцевина. Микроструктура поверхностных слоев образцов, подвергнутых паротермическому оксидированию непосредственно после спекания, состоит из феррита с небольшим количеством пластинчатого перлита. В порах и норовых каналах образца а имеется большое количество оксидов железа. По мере снижения пористости содержание оксидов в структуре образцов б, в уменьшается, что свидетельствует об ухудшении их газо и гидропроницаемости. Микроструктура поверхностных слоев закаленных и парооксидпрованных образцов г, д, е, ж, з, и состоит из мелкозернистого перлита в образце д сорбитообразного и оксидов железа. Однако сохраняется такой же характер насыщения оксидами, как и в образцах а, б, в, то есть более пористый образец г насыщается оксидами интенсивнее. Можно заметить, что структура поверхности закаленных образцов состоит из продуктов распада мартенсита, то есть сохраняется ориентация по мартенситу. Внутренние слои состоят из более крупных зерен перлита, в образцах з, и выявлено небольшое количество феррита. Оксиды на поверхности образца ж более заметны, чем на образцах г, и. В работе использовали смесь железного порошка с 1 и 1,5 графита марки С. Пористые прессовки П прессовали под давлением 0 МПа . Перед штамповкой их нагревали до 0, 0, , , и С в среде аргона ГОСТ 7.