Деталь металлургического оборудования из порошковых материалов

деталь металлургического оборудования из порошковых материалов
Полезная модель относится к порошковой металлургии и может быть использована, например, при изготовлении изделий для металлургического оборудования, работающего при значительных и знакопеременных температурном, силовом и абразивном воздействиях.
Известны детали, изготовленные методом порошковой металлургии , включающим получение заготовки путем смещивания порошковых компонентов, формования и их спекания, и финишную механическую обработку части поверхностей заготовки для получения готовой детали.
При изготовлении этим способом обеспечивается равномерное распределение компонентов по объему материала изделия, его уплотнение при формовании, упрочнение связи компонентов спеканием и удаление заусенцев, острых кромок, а также получение поверхностей с высокими качественными показателями механическими методами обработки (шлифовкой, полировкой).
Однако наличие пор, особенно в поверхностном слое изделия, и ограничения на состав из-за несовместимости некоторых компонентов, ограничивают область применения данного способа для изделий, работающих при значительных нагрузках, при высоких и резко меняющихся температурах и сильном абразивном воздействии.
Целью изобретения является повышение потребительских свойств получаемых деталей.
Цель достигается тем, что в способ изготовления детали добавлены операции калибровки в специальном штампе, термообработки (например.
МПК В22Г5/00
закалки) и/или химико-термической обработки (например: цементации и азотирования).
Операция калибровки проводится после спекания, т.е. на изделии, обладающем значительными прочностными характеристиками, и характеризуется незначительной по величине абсолютной деформацией в основном поверхностных слоев изделия. Именно эти поверхности подвергаются наибольшим температурному, абразивному и силовому воздействиям при работе в составе устройств металлургического оборудования. При калибровке происходит не только уплотнение пористого материала, но и пластическая деформация фанул компонентов, входящих в его состав. Такая пластическая деформация приводит к дополнительному уплотнению поверхностных слоев и позволяет им лучше воспринимать значительные знакопеременные воздействия, что уменьшает абразивный износ деталей, увеличивает их срок службы и дает возможность воспринимать без разрушения значительные нагрузки, выдерживать большее число циклов нагружений.
Кроме того, такие детали обладают значительно меньшей массой по сравнению с изделиями из цельных материалов, изготовленными традиционными методами (литье, штамповка). Поскольку стоимость материала является основной составляющей себестоимости изделий, то данный способ приводит к удешевлению производства деталей с сопоставимыми свойствами.
Все это приводит к улучшению потребительских свойств деталей, изготавливаемых с применением нового способа.
Операции термической и/или химико-термической обработки (закалка. отпуск, цементация, азотирование и т.п.), следующие за калибровкой, позволяют воздействовать на поверхность материала, предварительно уплотненного калибровкой. В совокупности с калибровкой и при правильном проведении технологических операций обеспечивается дополнительный
эффект воздействия на потребительские свойства деталей, придание им повышенных твердости, износостойкости, стойкости к воздействию знакопеременных нагрузок.
Все вышеперечисленное приводит к целенаправленному воздействию на прочностные свойства поверхностных слоев детали, и приближению этих свойств к свойствам деталей, изготовленных из цельного материала.
Примером детали металлургического оборудования полученной из порошковых материалов, является фланцевая втулка, изображенная на фиг. 1. с размерами, приведенными в таблице.
Заготовка втулки изготавливается путем смешивания порошковых компонентов, которые могут быть как порошками металлов, так и неметаллов, либо их комбинацией, формования (прессования) полученной смешанной массы для придания формы и последуюш;его спекания для получения заготовки и финишную механическую обработку части поверхностей заготовки. Далее спеченную заготовку подвергают калибровке в отношении части поверхностей, после чего выполняют цементацию (насыщая поверхность детали углеродом) или азотирование (насышая поверхность азотом) для последуюшей закалки, а также необходимую термообработку (например, закалку). Литература 1. Кипарисов С.С., Либенсон Г.А., «Порошковая металлургия, М., Металлургия 1991 (