СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ КОЛЕЦ ЦИЛИНДРОВ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
PRODUCTION METHOD OF SEALING RINGS FOR CYLINDERS OF DIESEL ENGINES

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления уплотнительных колец цилиндров дизельных двигателей из порошка на основе меди.
Известен способ изготовления изделий из порошка на основе меди, включающий приготовление шихты с введением стеарата цинка, прессование заготовок, выжигание стеарата и спекание (см. RU №2000885, B22F 3/12, 1993).
Известен также способ получения порошковых антифрикционных материалов на основе меди, включающий приготовление шихты, содержащей бронзографитовый порошок с размером частиц не более 250 мкм, полученный путем размола отработанных бронзографитовых подшипников, и порошок меди в количестве 11-12% от количества бронзографитового порошка. Шихту прессуют при 250-270 МПа и полученные заготовки спекают в защитной среде при 890-910°С не менее 60 минут (см. RU №2285582, B22F 3/12, 2006.10.20).
Известные способы предназначены для изготовлений деталей антифрикционного назначения и могут использоваться при изготовлении, например, подшипников скольжения.
В настоящее время широко принята на производстве технология изготовления уплотнительных колец цилиндров дизельных двигателей, включающая операции: холодную вырубку-штамповку колец из листов монолитной меди и их механическую обработку.
Данная технология трудоемкая. Выход годных изделий невысокий. Кроме того, формирование корпуса уплотнительных колец вырубкой-штамповкой приводит к значительным отходам меди.
Задачей изобретения является создание технологии изготовления уплотнительных колец порошковой металлургией.
Техническим результатом, который может быть получен от использования изобретения, является повышение качества изделия и увеличение его выхода при производстве.
2
Указанный технический результат достигается в способе изготовления уплотнительных колец цилиндров дизельных двигателей, включающем введение в порошковую медь сернокислого цинка в количестве 0,4-0,6 мас.% и индустриального масла в количестве 1,5-3,0 мас.%, перемешивание компонентов, формование колец при давлении 3,5-4 т/см и последующее спекание их в инертной атмосфере при 850-980°С в течение 1-2 часов.
Способ иллюстрируется следующим примером.
Для изготовления уплотнительных колец был использован медный порошок марки ПМС-1. Медный порошок просеивали через сито для отделения частиц порошка более 250 мкм. Затем в медный порошок вводили связующую добавку в виде сернокислого цинка в количестве 0,4 мас.%, а для увлажнения смеси добавляли индустриальное масло И-20 в количестве 3,0 мас.%.
Перемешивание порошка меди с сернокислым цинком и индустриальным маслом осуществляли в V-образном смесителе с разделительными телами. Время перемешивания составляло 1 час.
2
Формование уплотнительных колец проводили на гидравлическом прессе при давлении 4 т/см. Спекание осуществляли в специальной муфельной печи с контейнером из нержавеющей стали. Для исключения окисления заготовок в контейнер подавался водород. Спекание проводили при температуре 950°С в течение 2 часов. Затем осуществляли механическую обработку уплотнительных колец для достижения необходимых размеров.
В таблице представлены сравнительные данные механических свойств уплотнительных колец из порошковой меди согласно изобретению и монолитной меди по известной технологии.
Таблица
Материал колец
Прочность при растяжении, кг/мм<sup>2</sup>
Относительное удлинение, %
Твердость НВ, кгс/мм<sup>2</sup>
Порошковая медь
23,54-24,38
14-19,5
44-48
Монолитная медь марки M1 по ГОСТ 425-77
26-28
16-20
40-60
Анализ механических свойств уплотнительных колец показал, что уплотнительные кольца, полученные способом согласно изобретению, полностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым к кольцам при выполнении ими своего функционального назначения, так как прочностные свойства колец, полученных из порошкового материала, не отличаются от колец, выполненных из монолитного металла.