[go: up one dir, main page]

RU2294815C2 - Состав и способ теплого прессования порошков из нержавеющей стали - Google Patents

Состав и способ теплого прессования порошков из нержавеющей стали Download PDF

Info

Publication number
RU2294815C2
RU2294815C2 RU2005100785/02A RU2005100785A RU2294815C2 RU 2294815 C2 RU2294815 C2 RU 2294815C2 RU 2005100785/02 A RU2005100785/02 A RU 2005100785/02A RU 2005100785 A RU2005100785 A RU 2005100785A RU 2294815 C2 RU2294815 C2 RU 2294815C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition according
stainless steel
composition
lubricant
pressing
Prior art date
Application number
RU2005100785/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2005100785A (ru
Inventor
Андерс БЕРГКВИСТ (NO)
Андерс Бергквист
Микаэль ДАЛЬБЕРГ (SE)
Микаэль ДАЛЬБЕРГ
Original Assignee
Хеганес Аб
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хеганес Аб filed Critical Хеганес Аб
Publication of RU2005100785A publication Critical patent/RU2005100785A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2294815C2 publication Critical patent/RU2294815C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M161/00Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of a macromolecular compound and a non-macromolecular compound, each of these compounds being essential
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M141/00Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M125/00 - C10M139/00, each of these compounds being essential
    • C10M141/06Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M125/00 - C10M139/00, each of these compounds being essential at least one of them being an organic nitrogen-containing compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/02Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0278Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
    • C22C33/0285Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5% with Cr, Co, or Ni having a minimum content higher than 5%
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12Both compacting and sintering
    • B22F3/14Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F2003/145Both compacting and sintering simultaneously by warm compacting, below debindering temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • B22F2009/0824Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid with a specific atomising fluid
    • B22F2009/0828Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid with a specific atomising fluid with water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/26Overbased carboxylic acid salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant Compositions
    • C10M2215/08Amides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2217/00Organic macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2217/04Macromolecular compounds from nitrogen-containing monomers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2217/044Polyamides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20Metal working
    • C10N2040/244Metal working of specific metals
    • C10N2040/247Stainless steel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к составам порошка из нержавеющей стали для теплого прессования. Состав для теплого прессования содержит распыленный водой стандартный порошок из нержавеющей стали, включающий железо, не менее 0,5 вес.% кремния и 10-30 вес.% хрома, необязательно легирующие элементы и неизбежные примеси, и 0,8-2,0 вес.% высокотемпературной смазки. Высокоплотные изделия получают путем прессования указанного состава при повышенной температуре и последующего спекания. Техническим результатом является повышение плотности прессовок. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 табл.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к составам порошков из стали, а также к прессованным и спеченным изделиям, полученным из них. В частности, изобретение относится к составам порошка из нержавеющей стали, предназначенным для теплого прессования.
Предпосылки к созданию изобретения
С самого начала промышленного применения процессов порошковой металлургии, т.е. прессования и спекания металлических порошков, большие усилия прилагались для улучшения механических свойств изделий порошковой металлургии и сужения допусков на готовые детали с целью расширения сбыта и максимального снижения суммарных затрат.
В последнее время большое внимание стали уделять теплому прессованию как многообещающему улучшения характеристик изделий, полученных методами порошковой металлургии. Способ теплого прессования позволяет повысить уровень плотности, т.е. понизить пористость готовых деталей. Способ теплого прессования применим для большинства систем порошковых материалов. Обычно способ теплого прессования ведет к повышению прочности и улучшению допусков на размеры. При этом способе достигается также возможность механической обработки заготовок из неспеченного материала, т.е. механической обработки в состоянии после прессования.
Теплое прессование рассматривается как прессование материала из твердых частиц, состоящего главным образом из металлического порошка, при температуре от приблизительно 100°С до приблизительно 150°С с использованием существующих порошковых технологий, таких как Densmix™, Ancorbond™ или Flow-Met™.
Подробное описание способа теплого прессования описано, например, в докладе, представленном на Всемирном Конгрессе по технологии порошковой металлургии в Вашингтоне в июне 1996 г, включенном сюда в качестве ссылки. Конкретные виды смазок, которые используются для теплого прессования железных порошков, описаны, например, в патентах США №5154881 (Рутц) и №5744433 (Сторстрем).
До последнего времени наблюдалось, что основные преимущества теплого прессования незначительны, поскольку наблюдаются лишь незначительные различия, например, в плотности и прочности неспеченного материала в случае использования порошков из нержавеющей стали. Главные проблемы, с которыми сталкиваются при теплом прессовании порошков из нержавеющей стали, заключаются в больших усилиях выталкивания и большом внутреннем трении во время прессования.
Однако, как показано в патенте США №6365095 (Бергквист), недавно было обнаружено, что порошки из нержавеющей стали могут быть подвергнуты теплому прессованию с получением очень хороших результатов, связанных с тем, что порошок из нержавеющей стали отличается очень низким содержанием кислорода, углерода и кремния. Широко применяемые стандартные материалы с более высоким содержанием этих элементов не могут, однако, с успехом подвергаться теплому прессованию, т.е характеристики прессовок, полученных теплым прессованием, не будут заметно лучше плотности в неспеченном состоянии соответствующего изделия, прессованного при температуре окружающей среды.
Теперь неожиданно обнаружено, что и стандартные порошки из нержавеющей стали могут подвергаться прессованию при повышенной температуре и с хорошими результатами. По сравнению с порошками из нержавеющей стали, описанными в упомянутом патенте США, стандартные порошки из нержавеющей стали обычно отличаются более высоким содержанием кислорода, углерода и кремния. Эти порошки также легче и, соответственно, дешевле производить. Согласно настоящему изобретению обнаружено, в отличие от патента США, что эти стандартные порошки могут подвергаться прессованию до достижения высокой плотности до спекания без использования избыточно большого давления прессования. Эта высокая плотность до спекания обладает ценностью при последующем спекании продукта, поскольку отпадает необходимость в использовании высоких температур спекания и связанного с этим большого потребления энергии для получения большой плотности после спекания, которая обычно необходима для получения хороших механических свойств. Кроме того, высокая температура спекания вызывает напряжения в материале, что в свою очередь ведет к низкой стабильности размеров.
Сущность изобретения
Вкратце способ изготовления обладающих большой плотностью, полученных теплым прессованием изделий из распыленного водой порошка нержавеющей стали согласно настоящему изобретению основывается на открытии возможности использования определенных количеств смазок в составе из порошка нержавеющей стали, который подвергается прессованию при повышенной температуре. Небольшие количества определенных добавок, включенных в состав, способствуют неожиданному открытию того, что стандартная нержавеющая сталь может успешно подвергаться прессованию.
Подробное описание изобретения
Тип порошка
Предпочтительно порошками, которые подвергаются теплому прессованию, являются предварительно легированные, распыленные водой порошки, которые содержат, в весовых процентах, 10-30% хрома. Эти порошки являются порошками из нержавеющей стали стандартного типа и содержат по меньшей мере 0,5 весового % кремния. Обычно содержание кремния составляет 0,7-1,0% от веса стального порошка. Порошок из нержавеющей стали может включать также другие элементы, такие как молибден, никель, марганец, ниобий, титан, ванадий. Содержание этих элементов может составлять 0-5% молибдена, 0-22% никеля, 0-1,5% марганца, 0-2% ниобия, 0-2% титана, 0-2% ванадия и не более 1% неизбежных примесей и наиболее предпочтительно 10-20% хрома, 0-3% молибдена, 0,1-0,4% марганца, 0-0,5% ниобия, 0-0,5% титана, 0-0,5% ванадия при практическом отсутствии никеля или же альтернативно с 5-15% никеля, когда остальное приходится на долю железа и неизбежных примесей (обычно менее 1% по весу).
Кроме того, средний размер частиц порошка из стали предпочтительно должен превышать приблизительно 30 мкм при приемлемом интервале между 30 и 70 мкм.
Примерами подходящих порошков, которые пригодны для использования согласно настоящему изобретению, являются 316 L, 409 Nb, 409 L, 410 L, 434 L. Стандартные порошки из стали, которые используются согласно настоящему изобретению, обычно включают более 0,5% по весу Si и обычно содержание Si по весу составляет 0,7-1,0%. Этот признак отличает стандартные порошки из нержавеющей стали от нержавеющих порошков, применяемых для теплого прессования согласно патенту США №6365095 (Бергквист), упомянутому выше.
Количество смазки
Количество смазки в составе, предназначенном для прессования, является важным фактором для возможности получить удовлетворительный результат. Таким образом обнаружено, что общее количество смазки должно быть более 0,8% по весу, предпочтительно не меньше 1,0% по весу и наиболее предпочтительно не меньше 1,2% по весу от всего порошкового состава. Поскольку увеличение количества смазки ведет к снижению конечной плотности в неспеченном состоянии, что объясняется тем фактом, что смазки обычно обладают гораздо меньшим удельным весом, чем стальной порошок, содержание смазки, превышающее 2,0% по весу, оказывается менее важным. На практике полагают, что верхний предел должен быть ниже 1,8% по весу. Незначительное количество смазки, такое как по меньшей мере 0,05% и не более 0,4% по весу, должно быть предпочтительно представлено соединением, обладающим высоким сродством к кислороду, что способствует активности спекания.
Типы смазок
Смазка может относиться к любому типу при условии своей совместимости с процессом теплого прессования. Примеры таких смазок описаны, например, в патентах США №№5154881 (Рутц) и 5744433 (Сторстрем), которые упоминаются выше и которые включаются сюда в качестве ссылок. Смазками могут также служить, например, стеараты металлов, такие как стеарат лития, стеарат цинка; парафины; воски; производные натуральных и синтетических жиров и полиамиды. Предварительные результаты также показали, что смазки, обычно применяемые для холодного прессования, такие как EBS, могут использоваться для теплого прессования стандартных стальных порошков согласно настоящему изобретению, характеристики деформации таких порошковых составов приведены ниже.
Однако до сих пор наиболее многообещающие результаты были получены путем использования видов смазок, описанных в находящейся одновременно на рассмотрении патентной заявке SE 02/00762 РСТ. Эти виды смазок включают амидный компонент, который может быть представлен следующей формулой:
Figure 00000001
где
D является -Н, COR, CNHR, где R является алифатической или ароматической группой с прямой или разветвленной цепью, включающей 2-21 атомов С;
С является группой -NH (СН2)nСО-;
В является амином или карбонилом;
А - алкилен, содержащий 4-16 атомов С и необязательно включающий до 4 атомов О;
ma и mb могут быть одинаковыми или различаться, и представляют собой целое число 1-10;
n - целое число 5-11.
Примерами предпочтительных амидов такого типа являются:
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]2-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11NH]2-OC(CH2)16CH3
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]2-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11NH]3-OC(CH2)16CH3
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]3-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11NH]3-OC(CH2)16CH3
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]3-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11NH]4-OC(CH2)16CH3
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]4-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11NH]4-OC(CH2)16CH3
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]4-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11NH]5-OC(CH2)16CH3
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]5-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11NH]5-OC(CH2)16CH3
Как упоминалось выше, смазка должна предпочтительно включать также соединение, обладающее высоким сродством к кислороду. Примерами таких обладающих высоким сродством соединений являются стеараты щелочных металлов. Другими примерами являются стеараты щелочно-земельных металлов. В настоящее время наиболее предпочтительным соединением является стеарат лития.
Выбранные присадки
Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения небольшие количества выбранных присадок могут быть включены в состав перед тем, как порошковый состав будет подвергнут теплому прессованию. Эти присадки включают жирные кислоты и улучшающие текучесть средства.
Жирные кислоты могут быть выбраны из группы, состоящей из стеариновой кислоты и олеиновой кислоты. Содержание жирной кислоты в составе согласно настоящему изобретению может варьироваться между 0,005 и 0,5, предпочтительно между 0,010 и 0,16 и наиболее предпочтительно между 0,015 и 0,10% состава смазки. Жирная кислота оказывает благоприятное воздействие на теоретическую плотность.
Средством текучести может быть материал типа, описанного в патенте США №5782954 (Люк). Этот материал образуется наночастицами различных металлов и их оксидов, таких как оксид кремния. Обычно порошки из металла и оксида металла имеют средние размеры частиц ниже, чем приблизительно 500 нанометров. Средства текучести из оксида кремния предпочтительно смешиваются с порошками на основе железа в количестве от приблизительно 0,005 до приблизительно 2 процентов по весу полученного порошкового состава. Предпочтительными средствами текучести из оксида кремния являются порошки или частицы из диоксида кремния, имеющие средний размер частиц ниже приблизительно 40 нанометров. Примером подходящего средства текучести является Aerosil.
Теплое прессование
Порошок из нержавеющей стали, включающий смазку и необязательно присадки, подвергают затем прессованию при повышенной температуре. Теплое прессование может быть выполнено с предварительно нагретым порошком, предварительно нагретой матрицей или тем и другим вместе. Порошок можно, например, предварительно нагреть до температуры свыше 60°С, предпочтительно свыше 90°С. Подходящий диапазон теплого прессования составляет от 100°С до 200°С, и предпочтительно прессование может выполняться при температуре ниже приблизительно 150°С. Прессование выполняется на стандартном прессовом оборудовании при давлении прессования, составляющем предпочтительно от приблизительно 400 до 2000 МПа, предпочтительно от приблизительно 500 до 1000 МПа.
Порошковые смеси, применяемые для теплого прессования, могут быть приготовлены главным образом двумя путями. Одним вариантом является приготовление порошковой смеси путем тщательного смешивания стального порошка, смазки (смазок) в форме твердых частиц и средства текучести вплоть до получения однородной смеси. Другим вариантом является приклеивание (прилипание) смазок к частицам порошка из нержавеющей стали. Это можно сделать путем нагрева смеси, включающей стальной порошок и смазку (смазки), до температуры, превышающей температуру плавления смазки (смазок), смешивания нагретой смеси и охлаждения полученной смеси перед добавлением средства текучести. Это можно также выполнить путем растворения смазки (смазок) в растворителе, смешивания полученного раствора со стальным порошком, испарения растворителя с целью получения сухой смеси, к которой затем добавляют средство текучести.
Спекание
Полученные неспеченные изделия затем подвергают спеканию таким же образом, как и стандартный материал, т.е. при температуре от 1100 до 1400°С, причем наиболее явные преимущества получаются, когда спекание выполняется при температуре от 1250 до 1325°С. Более низкая температура спекания может использоваться для того, чтобы достичь заданной плотности после спекания путем использования теплого прессования вместо прессования при температуре окружающей среды. Кроме того, спекание предпочтительно осуществляется в стандартной неокислительной атмосфере в течение периодов от 15 до 90, предпочтительно от 20 до 60, минут. Высокие плотности согласно изобретению достигаются без необходимости в повторном прессовании, повторном спекании и/или спекании в вакууме или в восстановительной атмосфере.
Изобретение иллюстрируется следующими, не ограничивающими его объем, примерами.
Примеры
Пример 1
Этот эксперимент выполнялся со стандартными материалами 434 LHC, 409 Nb, 316 LHD или 410 LHC, которые все могут быть получены у компании Höganäs, Бельгия и имеют химический состав, указанный в табл.1
Таблица 1
% Cr % Ni % Mo % Si % Mn % Nb % C % O %Fe
434 L 16,9 0,1 1,0 0,76 0,16 0 0,016 0,22 баланс
409 Nb 11,3 0,1 0 1,0 0,1 0,5 0,01 0,15 баланс
316 L 16,9 12,8 2,3 0,8 0,1 0 0,02 0,36 баланс
410 L 11,8 0,2 0 0,8 0,1 0 <0,01 0,24 баланс
Прессование выполняли с образцами из 50 г этих порошков из нержавеющей стали под давлением 600 и 800 МПа. Теплое прессование выполняли при температуре порошка и температуре матрицы 110°С. Количество смазки показано в следующей таблице 2, где СС (холодное прессование, которое является обычным типом прессования) указывает, что прессование выполнялось при комнатной температуре (температуре окружающей среды), а WC обозначает теплое прессование.
Таблица 2
Образец Порошок Количество смазки Состав смазки Тип прессования
434ca 434 L 0,6* A CC
434wb 434 L 0,6* B WC
409CC 409 Nb 1,2 C CC
409wd 409 Nb 1,2 D WC
316wd 316 L 1,2 D WC
410wd 410 L 1,2 D WC
410wb 410 L 1,1 B WC
410wc 410 L 1,1 C WC
410CC 410 L 1,1 C CC
*Не входит в объем изобретения
В различных образцах использовались следующие смазки и смазочные составы:
а) этилен бисстеарамид (EBS);
b) Advawax;
c) EBS + 0,3% стеарата лития;
d) 1,0% олигомера амида (согласно патентной публикации WO 02083345) + 0,2% стеарата лития, 0,05% стеариновой кислоты, 0,1% Aerosil.
Различные составы приготовляются следующим образом.
Составы, включающие EBS и EBS + стеарат лития соответственно, подмешивали перед операцией прессования. Составы, включающие Advawax, готовили согласно способу, описанному в патенте США №5429792, а составы, включающие олигомер амида, готовили согласно способу, описанному в патентной публикации WO 02083346.
В следующей таблице 3 показана плотность до спекания, полученная при прессовании образцов под давлением 600 МПа и 800 Мпа соответственно.
Таблица 3
Образец Плотность до спекания (г/см3) при 600 МПа Плотность до спекания (г/см3) при 800 МПа
434ca 6,38 6,62
434wb 6,43* 6,67*
409CC 6,45 6,68
409wd 6,68 6,96
316wd 6,73 7,02
410wd 6,83 7,00
410wb 6,78 7,00
410wc 6,76** 6,99**
410CC 6,61 6,82
* возникновение проблем при прессовании, спекание невозможно
** несколько уменьшенная текучесть
Формованные детали подвергли спеканию при температуре 1160°С в водородной атмосфере в течение 45 минут, после чего измерили плотность после спекания (Таблица 4).
Таблица 4
Образец Плотность после спекания (г/см3) при 600 МПа Плотность после спекания (г/см3) при 800 МПа
409CC 6,52 6,77
409wd 6,74 7,01
316wd 6,90 7,19
410wd 6,88 7,05
Результаты, описанные в табл.5, получены при спекании при температуре 1250°С.
Таблица 5
Образец Плотность после спекания (г/см3) при 600 МПа Плотность после спекания (г/см3) при 800 МПа
409CC 7,09 7,21
409wd 7,22 7,38
316wd 7,09 7,33
410wd 7,22 7,34
410wb 7,15 7,31
В следующей табл.6 показаны прочностные характеристики на разрыв после спекания при температуре 1250°С.
Таблица 6
Образец Предел прочности на разрыв (МПа) при 600 МПа Предел прочности на разрыв (МПа) при 800 МПа Относительное удлинение, (%), при 600 МПа Относительное удлинение, (%), при 800 Мпа
409CC 358 374 17,0 15,9
409wd 372 408 16,6 18,0
316wd 418 465 26,1 30,0
410wb 361 384 16,5 15,9
В следующей табл.7 показаны характеристики ударной энергии после спекания при температуре 1250°С.
Таблица 7
Образец Ударная энергия (Дж) при 600 МПа Ударная энергия (Дж) при 800 МПа
409CC 135 161
409wd 190 264
316wd 125 172
410wb 169 191

Claims (17)

1. Состав для теплого прессования из распыленного водой порошка из нержавеющей стали, включающего железо и 10-30 вес.% хрома, необязательно легирующие элементы и неизбежные примеси, и высокотемпературной смазки, отличающийся тем, что стальной порошок является стандартным порошком из стали, содержащим не менее 0,5 вес.% кремния, а смазка присутствует в количестве 0,8-2,0 вес.%.
2. Состав по п.1, в котором стальной порошок включает 0,7-1,0 вес.% кремния.
3. Состав по п.1, в котором стальной порошок включает один или несколько элементов, выбранных из группы, состоящей из молибдена, никеля, марганца, ниобия, титана, ванадия, и не более 1,0 вес.% неизбежных примесей.
4. Состав по п.1, в котором смазка является смазкой для теплого прессования.
5. Состав по п.1, в котором смазка комбинируется с не более 0,4 вес.% соединения, обладающего высоким сродством к кислороду.
6. Состав по п.5, в котором смазка включает от приблизительно 0,05 до 0,3 вес.% соединения, обладающего высоким сродством к кислороду.
7. Состав по п.5, в котором обладающим высоким сродством к кислороду соединением является стеарат лития.
8. Состав по любому из пп.1-7, в котором смазка в дополнение к необязательному соединению, обладающему высоким сродством к кислороду, по существу состоит из олигомера амида, имеющего формулу
Figure 00000002
где D является -Н, COR, CNHR, где R является алифатической или ароматической группой с прямой или разветвленной цепью, включающей 2-21 атомов С;
С является группой -NH(СН2)nСО-;
В является амином или карбонилом;
А - алкилен, содержащий 4-16 атомов углерода и необязательно включающий до 4 атомов кислорода;
ma и mb могут быть одинаковыми или различаться и представляют собой целое число 1-10;
n - целое число 5-11.
9. Состав по п.1, который включает также присадку, выбранную из группы, состоящей из жирной кислоты и средства текучести.
10. Состав по п.9, в котором жирная кислота выбрана из группы, состоящей из стеариновой кислоты и олеиновой кислоты.
11. Состав по п.10, в котором количество жирной кислоты составляет от 0,005 до 0,5% от веса состава.
12. Состав по п.9, включающий в качестве средства текучести оксид кремния в количестве от 0,005 до 2% от веса состава.
13. Состав по любому из пп.1-3, 5-7 и 9-11, состоящий из распыленного водой стандартного порошка из нержавеющий стали, включающего в дополнение к железу 10-30% хрома, в котором смазкой является воск, такой как этилен бисстеарамид.
14. Способ изготовления обладающих большой плотностью, полученных теплым прессованием и спеченных изделий из распыленного водой стандартного порошка из нержавеющей стали, включающего железо и 10-30 вес.% хрома, необязательно легирующие элементы и неизбежные примеси, который включает операции подготовки смеси предварительно легированного распыленного водой порошка из нержавеющей стали с содержанием хрома 10-30% по весу, необязательно легирующих элементов и неизбежных примесей; смешивания порошка с 0,8-2,0% по весу высокотемпературной смазки; прессования смеси при повышенной температуре и спекания прессованного изделия.
15. Способ по п.14, в котором теплое прессование выполняют при температуре не менее 60°С, предпочтительно не менее 90°С.
16. Способ по п.14, в котором спекание выполняют в неокислительной атмосфере без предварительного спекания в восстановительной атмосфере.
17. Способ по любому из пп.14-16, в котором спекание выполняют при температуре между 1100 и 1400°С, предпочтительно между 1250 и 1325°С.
RU2005100785/02A 2002-06-14 2003-06-13 Состав и способ теплого прессования порошков из нержавеющей стали RU2294815C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0201825-7 2002-06-14
SE0201825A SE0201825D0 (sv) 2002-06-14 2002-06-14 Warm compaction of steel powders

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005100785A RU2005100785A (ru) 2005-09-10
RU2294815C2 true RU2294815C2 (ru) 2007-03-10

Family

ID=20288191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005100785/02A RU2294815C2 (ru) 2002-06-14 2003-06-13 Состав и способ теплого прессования порошков из нержавеющей стали

Country Status (18)

Country Link
US (1) US6712873B2 (ru)
EP (1) EP1513639B1 (ru)
JP (1) JP4863618B2 (ru)
KR (1) KR20100126806A (ru)
CN (1) CN1299859C (ru)
AT (1) ATE483540T1 (ru)
AU (1) AU2003239021B2 (ru)
BR (1) BR0311794A (ru)
CA (1) CA2489489C (ru)
DE (1) DE60334454D1 (ru)
DK (1) DK1513639T3 (ru)
ES (1) ES2353845T3 (ru)
MX (1) MXPA04012570A (ru)
RU (1) RU2294815C2 (ru)
SE (1) SE0201825D0 (ru)
TW (1) TW575472B (ru)
WO (1) WO2003106077A1 (ru)
ZA (1) ZA200409738B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2750720C1 (ru) * 2020-04-18 2021-07-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Способ получения спеченного изделия из порошковой коррозионной стали

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004148414A (ja) * 2002-10-28 2004-05-27 Seiko Epson Corp 研削材及び研削材の製造方法並びに製造装置
US20040151611A1 (en) * 2003-01-30 2004-08-05 Kline Kerry J. Method for producing powder metal tooling, mold cavity member
US7473295B2 (en) * 2004-07-02 2009-01-06 Höganäs Ab Stainless steel powder
SE0401707D0 (sv) * 2004-07-02 2004-07-02 Hoeganaes Ab Stainless steel powder
CN1332055C (zh) * 2005-04-14 2007-08-15 华南理工大学 一种不锈钢粉末复合材料及其温压方法
CN100450672C (zh) * 2005-10-28 2009-01-14 合肥波林新材料有限公司 温压铁粉及其制备方法
ES2490665T3 (es) * 2009-09-08 2014-09-04 Höganäs Ab Composición de polvo metálico
EP2511031A1 (en) * 2011-04-12 2012-10-17 Höganäs Ab (publ) A powder metallurgical composition and sintered component
CN104096834A (zh) * 2014-07-18 2014-10-15 常熟市迅达粉末冶金有限公司 一种粉末冶金添加剂
CN104084577A (zh) * 2014-07-18 2014-10-08 常熟市迅达粉末冶金有限公司 一种粉末冶金材料
CN105648300B (zh) * 2014-11-12 2017-09-22 东睦新材料集团股份有限公司 用于提高不锈钢烧结密度的添加剂及其制造相关不锈钢烧结部件的方法
CN104858422B (zh) * 2015-05-22 2017-05-31 东莞劲胜精密组件股份有限公司 一种用于3d打印的不锈钢复合粉料及其制备方法
CN105345009A (zh) * 2015-11-19 2016-02-24 苏州紫光伟业激光科技有限公司 一种用不锈钢粉末制造零件的方法
CN106541126A (zh) * 2016-11-25 2017-03-29 西华大学 一种高密度不锈钢粉末的制备方法
CN106541127B (zh) * 2016-11-25 2018-10-26 西华大学 不锈钢粉末板材及其制备方法
JP2022551559A (ja) * 2019-09-06 2022-12-12 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 鉄ベースの合金粉末
KR20210107289A (ko) 2020-02-24 2021-09-01 현대자동차주식회사 스테인리스강 분말 및 이를 포함하는 분말야금용 분말 조성물과 그 제조방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB779949A (en) * 1954-11-30 1957-07-24 Birmingham Small Arms Co Ltd Improvements in or relating to the production of powder metal compacts
US5154881A (en) 1992-02-14 1992-10-13 Hoeganaes Corporation Method of making a sintered metal component
FR2707191B1 (fr) 1993-07-06 1995-09-01 Valinox Poudre métallique pour la réalisation de pièces par compression et frittage et procédé d'obtention de cette poudre.
SE9401922D0 (sv) 1994-06-02 1994-06-02 Hoeganaes Ab Lubricant for metal powder compositions, metal powder composition containing th lubricant, method for making sintered products by using the lubricant, and the use of same
GB9624999D0 (en) * 1996-11-30 1997-01-15 Brico Eng Iron-based powder
SE511834C2 (sv) 1998-01-13 1999-12-06 Valtubes Sa Heltäta produkter framställda genom enaxlig höghastighetspressning av metallpulver
SE9803171D0 (sv) * 1998-09-18 1998-09-18 Hoeganaes Ab Warm compaction of steel powders
US6140278A (en) 1998-11-04 2000-10-31 National Research Council Of Canada Lubricated ferrous powder compositions for cold and warm pressing applications
SE9903244D0 (sv) 1999-09-10 1999-09-10 Hoeganaes Ab Lubricant for metal-powder compositions, metal-powder composition cantaining the lubricant, method for making sintered products by using the lubricant, and the use of same
SE0101344D0 (sv) 2001-04-17 2001-04-17 Hoeganaes Ab Iron powder composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2750720C1 (ru) * 2020-04-18 2021-07-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Способ получения спеченного изделия из порошковой коррозионной стали

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005100785A (ru) 2005-09-10
AU2003239021A1 (en) 2003-12-31
ES2353845T3 (es) 2011-03-07
BR0311794A (pt) 2005-03-15
ATE483540T1 (de) 2010-10-15
CA2489489C (en) 2011-04-26
TW575472B (en) 2004-02-11
JP2005530035A (ja) 2005-10-06
WO2003106077A1 (en) 2003-12-24
US6712873B2 (en) 2004-03-30
US20030230165A1 (en) 2003-12-18
CN1299859C (zh) 2007-02-14
JP4863618B2 (ja) 2012-01-25
CA2489489A1 (en) 2003-12-24
EP1513639A1 (en) 2005-03-16
KR20100126806A (ko) 2010-12-02
EP1513639B1 (en) 2010-10-06
DE60334454D1 (de) 2010-11-18
CN1662328A (zh) 2005-08-31
MXPA04012570A (es) 2005-04-19
SE0201825D0 (sv) 2002-06-14
ZA200409738B (en) 2006-06-28
DK1513639T3 (da) 2011-01-31
AU2003239021B2 (en) 2006-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2294815C2 (ru) Состав и способ теплого прессования порошков из нержавеющей стали
AU765581B2 (en) Improved method of making powder metallurgical compositions
KR0185685B1 (ko) 유기 윤활제를 함유하는 결합제 처리된 야금 분말의 제조 방법
EP2370220B1 (en) Lubricant for powder metallurgical compositions
KR101434997B1 (ko) 분말 야금 조성물용 윤활제
JP2008505249A (ja) 流動性増加剤としてカーボンブラックを含有する粉末冶金組成物
JP4578965B2 (ja) 結合用潤滑剤を含有する金属粉末組成物、及びステアリン酸グリセリルを含有する結合用潤滑剤
JP2005504863A (ja) 粉末冶金用粉末潤滑剤
JP4964126B2 (ja) 成形生成物を製造する方法
EP1387730B1 (en) Iron powder composition including an amide type lubricant and a method to prepare it
KR100865929B1 (ko) 향상된 분말 야금 활제 조성물 및 그 사용방법
KR20050016529A (ko) 스테인레스 강 분말의 고온 압축을 위한 방법 및 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120614