RU2482208C2 - Низколегированный стальной порошок - Google Patents
Низколегированный стальной порошок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2482208C2 RU2482208C2 RU2010131156/02A RU2010131156A RU2482208C2 RU 2482208 C2 RU2482208 C2 RU 2482208C2 RU 2010131156/02 A RU2010131156/02 A RU 2010131156/02A RU 2010131156 A RU2010131156 A RU 2010131156A RU 2482208 C2 RU2482208 C2 RU 2482208C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- less
- content
- powder
- composition
- powder according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0207—Using a mixture of prealloyed powders or a master alloy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
- C22C33/0264—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements the maximum content of each alloying element not exceeding 5%
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
- B22F2003/248—Thermal after-treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/005—Ferrite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/009—Pearlite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению спеченных изделий из распыленного водой предварительно легированного стального порошка. Распыленный водой предварительно легированный стальной порошок содержит в вес.%: 0,4-2,0 Cr, 0,1-0,8 Mn, менее 0,1 V, менее 0,1 Мо, менее 0,1 Ni, менее 0,2 Cu, менее 0,1 С, менее 0,25 О, менее 0,5 неизбежных примесей, остальное - железо. Порошковая композиция на основе железа содержит стальной порошок смешанный с 0,35-1 вес.% графита, 0,05-2 вес.% смазочных материалов и, необязательно, медь в количестве до 3%, и твердофазные материалы, и улучшающие обрабатываемость агенты. Спеченное изделие, имеющее перлитную/ферритную микроструктуру, получено путем прессования порошковой композиции под давлением 400-2000 МПа, спекания в восстановительной атмосфере при температуре, составляющей 1000-1400°C и, при необходимости, ковки нагретого изделия при температуре, составляющей более 500°С, или термической обработки, или закалки полученного изделия. Полученное изделие обладает высокими пределом прочности, пределом текучести, удлинением и твердостью. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.
Description
Настоящее изобретение относится к низколегированному порошку на основе железа, порошковому составу, содержащему порошок и другие добавки, а также изделию, полученному прессованием и спеканием порошкового состава на основе железа, содержащего новый низколегированный стальной порошок. Механические свойства изделия, изготовленного из порошка согласно настоящему изобретению, сравнимы с механическими свойствами изделия, изготовленного из более высоколегированного и более дорогостоящего диффузионно связанного порошка.
В различных отраслях промышленности использование металлических изделий, изготовленных прессованием и спеканием металлических и порошковых составов, находит все более широкое применение. Производится ряд различных изделий разнообразных форм и толщины при одновременном постоянном повышении требований к их качеству, потому что желательным является снижение их стоимости. Поскольку прессованием и спеканием порошковых составов на основе железа в сочетании с высокой степенью использования материала получают изделия, имеющие почти окончательную или близкую к ней форму и требующие минимальной механической обработки для достижения заданной формы, данные способы имеют большое преимущество перед традиционными способами формирования металлических деталей, такими как формовка или механическая обработка прутковых заготовок или поковок.
Однако одна из проблем, связанная со способом прессования и спекания, заключается в том, что спеченное изделие имеет некоторое количество пор, снижающих его прочность. В основном существуют два способа преодоления отрицательного воздействия на механические свойства, вызываемого пористостью изделия. 1) Прочность спеченного изделия может быть повышена в результате введения легирующих элементов, таких как углерод, медь, никель, молибден и подобные. 2) Пористость спеченного изделия может быть снижена в результате повышения прессуемости порошкового состава и/или повышения давления прессования для получения более высокой плотности необработанного изделия либо повышения степени усадки изделия во время спекания. На практике применяют сочетание упрочнения изделия в результате добавления легирующих элементов и минимизации пористости. Таким образом, известны различные составы низколегированных стальных порошков и способы прессования таких порошков для получения изделия ПМ (порошковой металлургии), имеющего высокую прочность и твердость. Однако характерной особенностью изделий ПМ является их относительно низкая вязкость по сравнению с деформируемыми стальными материалами. Так называемые “диффузионно легированные порошки на основе железа”, имеющие относительно высокую прессуемость, несмотря на высокую степень их легирования, позволяют получать прессованные и спеченные изделия, имеющие высокую вязкость и сильное удлинение в сочетании с высокой прочностью по сравнению с предварительно легированными порошками.
Однако недостаток используемых в настоящее время диффузионно легированных порошков заключается в относительно высоком содержании в них дорогостоящих легирующих элементов, таких как молибден и никель. Было неожиданно установлено, что в результате тщательного подбора комбинации таких легирующих элементов, как хром и марганец, при их относительно небольшом содержании может быть получен предварительно легированный порошок, придающий спрессованному и спеченному изделию механические свойства, такие как удлинение и прочность, на таком же или близком уровне, который может быть получен в результате использования более легированного, диффузионно связанного порошка.
В патенте US 4266974 описаны примеры легированных порошков, не входящих в заявленный объем, содержащих только марганец и хром в качестве намеренно добавленных легирующих элементов. Описанные в примерах порошки содержат 2,92% хрома в комбинации с 0,24% марганца, 4,79% хрома в комбинации с 0,21 вес.% марганца или 0,55% хрома в комбинации с 0,9 вес.% марганца.
В Японской патентной публикации номер JP59173201 в одном из примеров, иллюстрирующих способ восстановительного отжига низколегированного стального порошка, содержащего хром, марганец и молибден, описан порошок, содержащий 1,14 вес.% хрома и 1,44 вес.% марганца в качестве единственных намеренно добавленных легирующих элементов.
Предварительно легированный стальной порошок на основе хрома, марганца и молибдена описан в US 6348080. B WO03/106079 описан легированный хромом, марганцем и молибденом стальной порошок, имеющий низкое содержание легирующих элементов по сравнению со стальным порошком, описанным в US 6348080. Такой порошок способен формировать бейнитные структуры при содержании углерода, составляющем более приблизительно 0,4 вес.%.
ЦЕЛИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является разработка легированного порошка на основе железа, который может быть использован для получения прессованных и спеченных изделий, при этом такой порошок по существу свободен от дорогостоящих легирующих элементов, таких как молибден и никель.
Другой целью настоящего изобретения является разработка порошка, пригодного для формирования прессованных и спеченных изделий, имеющих хорошее удлинение, прочность на растяжение и предел текучести.
Следующей целью настоящего изобретения является разработка спеченной детали, обладающей вышеупомянутыми свойствами.
Достижение, по меньшей мере, одной из перечисленных целей обеспечивают:
- Распыляемый водой предварительно легированный стальной порошок на основе железа, содержащий, в вес.%: 0,4-2,0 Cr, 0,1-0,8 Mn, менее 0,1 V, менее 0,1 Mo, менее 0,1 Ni, менее 0,2 Cu, менее 0,1 C, менее 0,25 O, менее 0,5 неизбежных примесей, при этом балансом является железо.
- Порошковый состав на основе железа на основе стального порошка, смешанный с 0,35-1 вес.% графита от массы состава, 0,05-2 вес.% смазочных материалов от массы состава и, необязательно, медью в количестве до 3%, твердофазными материалами и улучшающими обрабатываемость агентами.
- Способ получения спеченного изделия, включающий следующие стадии:
а) получение стального порошкового состава на основе железа на основе стального порошка;
b) прессование состава под давлением, составляющим от 400 до 2000 МПа;
с) спекание полученного необработанного изделия в восстановительной атмосфере при температуре, составляющей 1000-1400°С;
d) необязательная ковка нагретого изделия при температуре, составляющей более 500°С, либо термическая обработка или закалка полученного спеченного изделия.
Полученное вышеописанным способом спеченное изделие, имеющее перлитную/ферритную микроструктуру.
Стальной порошок имеет низкое и определенное содержание хрома и марганца и по существу свободен от молибдена, никеля и ванадия.
ПОЛУЧЕНИЕ ЛЕГИРОВАННОГО СТАЛЬНОГО ПОРОШКА НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА
Стальной порошок получают посредством водного распыления стального расплава, содержащего определенные количества легирующих элементов. Затем распыленный порошок подвергают процессу восстановительного отжига, описанному в патенте США 6027544 и приводимому здесь в качестве ссылки. Размер частиц стального порошка может быть любым при условии, что он может быть использован в процессах прессования и спекания или ковки изделий из порошка. Примером подходящего размера частиц является размер частиц известного порошка АВС100.30, выпускаемого Höganäs AB, Sweden, 10 вес.% частиц которого имеют размер более 150 мкм, а около 20 вес.% частиц которого имеют размер менее 45 мкм.
СОСТАВ СТАЛЬНОГО ПОРОШКА
Хром служит для упрочнения матрицы посредством закалки на твердый раствор. Более того, хром повышает прокаливаемость, сопротивление окислению и сопротивление абразивному износу спеченного изделия. Однако содержание хрома, составляющее более 2,0 вес.%, снижает прессуемость стального порошка и затрудняет формирование ферритной/перлитной микроструктуры. С точки зрения прессуемости максимальное содержание хрома предпочтительно составляет около 1,8 вес.%, еще более предпочтительно - 1,5 вес.%. Содержание Cr менее 0,4 вес.% оказывает незначительное воздействие на желаемые свойства. Содержание хрома предпочтительно составляет, по меньшей мере, 0,5 вес.%.
Как и хром, марганец повышает прочность, твердость и прокаливаемость стального порошка. Содержание хрома, составляющее более 0,8 вес.%, усиливает формирование содержащего марганец включения в стальном порошке, а также оказывает отрицательное воздействие на прессуемость, вызванное закалкой на твердый раствор и повышенной твердостью феррита. Содержание марганца предпочтительно составляет менее 0,7 вес.%, еще более предпочтительно, содержание марганца составляет менее 0,6 вес.%. В том случае, если содержание марганца составляет менее 0,1%, желаемые свойства не могут быть получены, более того, становится невозможным использование оборотного лома без осуществления специфической восстановительной обработки в ходе производства стали. По указанным причинам содержание марганца предпочтительно составляет, по меньшей мере, 0,2 вес.%, еще более предпочтительно - 0,3 вес.%. Таким образом, содержание марганца должно составлять 0,1-0,8 вес.%, предпочтительно - 0,2-0,7 вес.%, еще более предпочтительно - 0,3-0,6 вес.%.
Было также установлено, что для получения достаточно высокой прессуемости общее содержание хрома и марганца, которые являются взаимозаменяемыми до некоторой степени, должно составлять не более 2,5 вес.%, предпочтительно - не более 2,3 вес.%, наиболее предпочтительно - не более 2,0 вес.%.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, включающему использование низкого содержания хрома, составляющего 0,4-0,6 вес.%, низкое содержание хрома компенсируется сравнительно высоким содержанием марганца, составляющим 0,6-0,8 вес.%, предпочтительно - 0,7-0,8 вес.%. Данный вариант осуществления является предпочтительным, поскольку марганец дешевле хрома.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения в том случае, если содержание хрома составляет, по меньшей мере, 0,7 вес.%, содержание марганца составляет максимум 0,5 вес.%, а в том случае, если содержание хрома составляет, по меньшей мере, 1,0 вес.%, содержание марганца составляет максимум 0,4 вес.%, предпочтительно - максимум 0,3 вес.%. При высоком содержании хрома содержание марганца может быть низким, тем самым сводя к минимуму формирование содержащего марганец включения в стальном порошке.
Максимальное содержание кислорода предпочтительно составляет 0,25 вес.% для предотвращения формирования оксидов с хромом и марганцем, ухудшающего прочность и прессуемость порошка. По этой причине максимальное содержание кислорода предпочтительно составляет не более 0,18 вес.%.
Содержание ванадия и никеля должно составлять менее 0,1 вес.%, а меди - менее 0,2 вес.%. Слишком высокое содержание этих элементов оказывает отрицательное действие на прессуемость и может повысить стоимость. Присутствие никеля также подавляет формирование феррита, таким образом способствуя образованию хрупкой перлитной/бейнитной структуры. Содержание молибдена должно составлять менее 0,1 вес.% для предотвращения формирования бейнита, а также поддержания затрат на низком уровне, поскольку молибден является очень дорогостоящим легирующим элементом.
Максимальное содержание углерода в стальном порошке составляет 0,1 вес.%, а максимальное содержание кислорода - 0,25 вес.%. Более высокое содержание этих элементов снижает прессуемость порошка до неприемлемого уровня. По этой же причине содержание азота должно составлять менее 0,1 вес.%.
Общее количество неизбежных примесей должно составлять менее 0,5 вес.%, чтобы не ухудшить прессуемость стального порошка и не вызвать формирования вредных включений.
СОСТАВ ПОРОШКА НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА
Перед прессованием стальной порошок на основе железа смешивают с графитом и смазывающими веществами. Графит добавляют в количестве, составляющем 0,35-1,0 вес.% от массы состава, а смазывающие вещества добавляют в количестве, составляющем 0,05-2,0 вес.% от массы состава. Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения медь в виде порошка меди может быть добавлена в количестве, составляющем до 3 вес.%. Согласно другому варианту осуществления к составу посредством примешивания может быть добавлен порошок никеля в количестве, составляющем до 5 вес.%, с добавлением порошка меди или без него.
СОДЕРЖАНИЕ ГРАФИТА
С целью повышения прочности и твердости спеченного изделия в матрицу вводят углерод. Углерод добавляют в виде графита в количестве, составляющем 0,35-1,0 вес.% от массы состава. Содержание углерода в количестве, составляющем менее 0,35 вес.%, служит причиной слишком низкой прочности, а содержание углерода в количестве, составляющем более 1,0%, служит причиной избыточного формирования карбидов, что приводит к слишком высокой твердости, недостаточной степени удлинения и ухудшает обрабатываемость. В том случае, если после спекания или ковки изделие подвергают термической обработке во время процесса, включающего науглероживание, количество добавляемого графита может составлять менее 0,35%.
СОДЕРЖАНИЕ МЕДИ
Медь является обычно используемым легирующим элементом в области порошковой металлургии. Медь улучшает прочность и твердость в результате закалки на твердый раствор. Медь также облегчает формирование шеек во время спекания, поскольку медь плавится до достижения температуры спекания, обеспечивая так называемое “жидкофазное спекание”, которое происходит гораздо быстрее, чем спекание в твердом состоянии. Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения медь может быть добавлена в количестве, составляющем до 3 вес.%.
СОДЕРЖАНИЕ НИКЕЛЯ
Никель является обычно используемым легирующим элементом в области порошковой металлургии. Никель улучшает прочность и твердость в результате закалки на твердый раствор. Никель также упрочняет шейки во время спекания. Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения никель может быть добавлен в количестве, составляющем до 5 вес.%.
СОДЕРЖАНИЕ СМАЗЫВАЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
Смазывающие вещества добавляют к составу для облегчения прессования и выталкивания прессованного изделия. Добавление менее 0,05 вес.% смазывающих веществ от массы состава оказывает недостаточное действие, а добавление более 2% смазывающих веществ от массы состава приводит к слишком низкой плотности прессованного изделия. Смазывающие вещества могут быть выбраны из группы, включающей стеараты металлов, воски, жирные кислоты и их производные, олигомеры, полимеры и другие органические вещества, оказывающие смазывающее действие.
ДРУГИЕ ВЕЩЕСТВА
Могут быть добавлены другие вещества, такие как твердофазные материалы и улучшающие обрабатываемость агенты, такие как MnS, MoS2, CaF2, а также различные виды минералов и подобное.
СПЕКАНИЕ
Состав из порошка на основе железа помещают в форму и подвергают воздействию давления, составляющего около 400-2000 МПа, до сырой плотности, составляющей более приблизительно 6,75 г/см2. Полученное необработанное изделие затем подвергают спеканию в восстановительной атмосфере или температуре, составляющей около 1000-1400°С, предпочтительно - около 1100-1300°С.
ОБРАБОТКА ПОСЛЕ СПЕКАНИЯ
Спеченное изделие может быть подвергнуто процессу закалки для получения желаемой микроструктуры в результате термической обработки, включающей охлаждение с регулируемой скоростью. Процесс закалки может включать известные процессы, такие как цементация, азотирование, индукционная закалка и подобное. В том случае, если термическая обработка включает науглероживание, количество добавляемого графита может составлять менее 0,35%.
В качестве альтернативы, спеченное изделие может быть подвергнуто ковке для достижения полной плотности. Ковка может быть осуществлена либо непосредственно после операции спекания, когда температура изделия составляет около 500-1400°С, либо после охлаждения спеченного изделия; в последнем случае охлажденное изделие подвергают повторному нагреванию перед ковкой до температуры, составляющей около 500-1400°С.
Могут быть также использованы и другие виды обработки после спекания, такие как поверхностная прокатка или дробеструйное упрочнение, придающие сжимающее остаточное напряжение, улучшающее усталостную долговечность.
СВОЙСТВА ГОТОВОГО ИЗДЕЛИЯ
Настоящее изобретение предлагает новый, предварительно легированный порошок на основе железа для изготовления спеченных изделий, имеющих прочность на растяжение и удлинение, сравнимые с соответствующими свойствами изделий, изготовленных из диффузионно связанного порошка, имеющего более высокое общее содержание легирующих элементов и более дорогостоящих легирующих элементов, таких как никель и молибден. В частности, настоящее изобретение предлагает порошок на основе железа, предварительно легированный хромом и марганцем, а также прессованное и спеченное изделие, изготовленное из такого порошкового состава. Величина удлинения подобного прессованного и спеченного изделия составляет более 2% в комбинации с прочностью на растяжение, составляющей около 500 МПа. Микроструктура является перлитной или перлитной/ферритной.
ПРИМЕРЫ
Различные предварительно легированные порошки 1-5 на основе железа получают водным распылением стальных расплавов. Затем полученные неочищенные порошки подвергают отжигу в атмосфере водорода при 1160°С и последующему осторожному измельчению для дробления спекшейся лепешки из порошка. Размер частиц порошков составляет менее 150 мкм. Порошок 6 представляет собой порошок DISTALOY AB, коммерческий, диффузионно легированный порошок от Höganäs, Sweden, на основе высокочистого распыленного порошка ASC100.29 (чистое железо).
Таблица 1 | ||||||||
Порошок | Cr (%) | Mn (%) | V (%) | Cu (%) | Mo (%) | Ni (%) | C (%) | O (%) |
1 | 0,80 | 0,35 | - | - | - | - | 0,003 | 0,090 |
2 | 0,68 | 0,68 | - | - | - | - | 0,003 | 0,093 |
3 | 1,78 | 0,10 | - | - | - | - | 0,009 | 0,062 |
4(Ссыл-ка) | 0,92 | 0,03 | 0,11 | - | - | - | 0,005 | 0,043 |
5(Ссыл-ка) | 0,25 | 0,06 | - | - | - | - | 0,003 | 0,039 |
6 | - | - | - | 1,50 | 0,50 | 1,75 | 0,002 | 0,092 |
В табл.1 показан химический состав стального порошка согласно настоящему изобретению и ссылочным материалам.
Полученные стальные порошки 1-5 смешивают с 0,5% и 0,7 вес.% от массы состава, соответственно, графита UF4, выпускаемого Kropfmühle, и 0,8% амидного воска ПМ, выпускаемого Höganäs АВ, Sweden.
Порошок 4 находится за пределами границ настоящего изобретения, будучи легированным 0,11 вес.% ванадия и имея содержание марганца, составляющее 0,03 вес.%. В порошке 5 содержание как марганца, так и хрома находится ниже границ настоящего изобретения.
Также была получена сравнительная смесь на основе DISTALOY AB (порошок 6). В данном случае полученный состав содержит 0,5% графита и 0,8% амидного воска ПМ.
Полученные порошковые композиции помещают в форму и прессуют, получая бруски для испытаний на растяжение при давлении прессования, составляющем 600 МПа. Затем прессованные бруски для испытаний спекают в лабораторной конвейерной печи при 1120°С в течение 30 минут в атмосфере из 90% азота и 10% водорода.
Спеченные образцы подвергают испытаниям на растяжение и удлинение согласно ASTME9-89С, а также твердость, HV10, согласно EN ISO 6507-1. Образцы также анализируют на содержание углерода и кислорода.
Энергию удара определяют согласно EN10045-1.
В приведенной ниже таблице 2 показано содержание графита, результаты химического анализа и результаты испытаний на растяжение и твердость.
Таблица 2 | ||||||||
Состав на основе порошка | Добав-ленный графит (%) | С (%) | O (%) | Предел теку-чести (МПа) | Прочность на растя-жение (МПа) | Удли-нение (%) | Твердость, HV10 | Энер-гия удара (Дю) |
1 | 0,5 | 0,50 | 0,05 | 345 | 512 | 4,6 | 139 | 25 |
1 | 0,7 | 0,69 | 0,05 | 417 | 627 | 3,0 | 178 | 23 |
2 | 0,5 | 0,55 | 0,07 | 371 | 540 | 3,3 | 168 | 24 |
2 | 0,7 | 0,72 | 0,07 | 398 | 611 | 3,0 | 181 | 21 |
3 | 0,5 | 0,56 | 0,03 | 427 | 625 | 3,1 | 172 | 28 |
3 | 0,7 | 0,72 | 0,03 | 496 | 697 | 2,3 | 195 | 23 |
4 (Сравн.) | 0,5 | 0,51 | 0,03 | 379 | 517 | 2,8 | 156 | 19 |
4 (Сравн.) | 0,7 | 0,70 | 0,03 | 462 | 610 | 1,6 | 192 | 15 |
5 (Сравн.) | 0,5 | 0,48 | 0,02 | 287 | 391 | 4,2 | 113 | 23 |
5 (Сравн.) | 0,7 | 0,67 | 0,02 | 331 | 478 | 3,2 | 143 | 19 |
6-Dist AB | 0,5 | 0,48 | 0,01 | 363 | 610 | 2,8 | 178 | 28 |
В табл.2 показано количество добавленного к составам графита, результаты анализов на содержание С и О в полученных образцах, а также результаты испытаний на растяжение и твердость полученных образцов.
При добавлении графита в количестве 0,7% образцы на основе порошков 1, 2 показывают сравнимые или лучшие результаты испытаний на предел текучести, прочность на растяжение, удлинение и твердость, чем DISTALOY AB, смешанный с 0,5% порошка графита. Величина энергии удара несколько ниже, но все еще достаточно высокая, несколько лучше у порошка 1, чем у порошка 2.
Уже при добавлении графита в количестве 0,5% образцы на основе порошка 3 показывают сравнимые или лучшие результаты испытаний на предел текучести, прочность на растяжение, удлинение, чем DISTALOY AB, смешанный с 0,5% порошка графита. Величины энергии удара и твердости соответствуют DISTALOY AB.
У образца на основе порошка 4 удлинение и энергия удара намного ниже таких же величин DISTALOY AB при сравнимой прочности на растяжение. Что касается образцов на основе порошка 5, видно, что показатели энергии удара и удлинения снижаются при повышении содержания углерода и будут намного ниже даже при добавлении больших количеств графита с целью повышения прочности на растяжение до сравнимого с DISTALOY AB уровня.
Claims (13)
1. Распыленный водой предварительно легированный стальной порошок, содержащий, вес.%:
0,4-2,0 Cr,
0,1-0,8 Mn,
менее 0,1 V,
менее 0,1 Мо,
менее 0,1 Ni,
менее 0,2 Cu,
менее 0,1 С,
менее 0,25 О,
менее 0,5 неизбежных примесей,
остальное - железо.
0,4-2,0 Cr,
0,1-0,8 Mn,
менее 0,1 V,
менее 0,1 Мо,
менее 0,1 Ni,
менее 0,2 Cu,
менее 0,1 С,
менее 0,25 О,
менее 0,5 неизбежных примесей,
остальное - железо.
2. Порошок по п.1, в котором содержание Cr составляет максимально 1,8 вес.%, предпочтительно - максимально 1,5 вес.%.
3. Порошок по п.1, в котором содержание Cr составляет, по меньшей мере, 0,5 вес.%.
4. Порошок по п.2, в котором содержание Cr составляет, по меньшей мере, 0,5 вес.%.
5. Порошок по любому из пп.1-4, в котором содержание Mn составляет, по меньшей мере, 0,2 вес.%, предпочтительно - по меньшей мере, 0,3 вес.%.
6. Порошок по любому из пп.1-4, в котором содержание Mn составляет максимально 0,7 вес.%, предпочтительно - максимально 0,6 вес.%.
7. Порошок по любому из пп.1-4, в котором суммарное содержание хрома и марганца составляет менее 2,5 вес.%, предпочтительно - менее 2,3 вес.% и наиболее предпочтительно - менее 1,9 вес.%.
8. Порошок по п.1, в котором содержание Cr составляет 0,4-0,6 вес.%, а содержание Mn составляет 0,6-0,8 вес.%, предпочтительно содержание Mn составляет 0,7-0,8 вес.%.
9. Порошок по п.1, в котором содержание Cr составляет, по меньшей мере, 0,7 вес.%, а содержание Mn составляет максимально 0,5 вес.%.
10. Порошок по п.1, в котором содержание Cr составляет, по меньшей мере, 1,0 вес.%, а содержание Mn составляет максимально 0,4 вес.%, предпочтительно - максимально 0,3 вес.%.
11. Порошковая композиция на основе железа, включающая стальной порошок по любому из пп.1-10, смешанный с 0,35-1 вес.% графита от массы состава, 0,05-2 вес.% смазочных материалов от массы состава и, необязательно, медь в количестве до 3%, и, необязательно, твердофазные материалы и улучшающие обрабатываемость агенты.
12. Способ получения спеченного изделия, включающий следующие стадии:
a) получение смешиванием порошковой композиции на основе железа, имеющей состав по п.11;
b) прессование ее под давлением, составляющим от 400 до 2000 МПа;
c) спекание полученного необработанного изделия в восстановительной атмосфере при температуре, составляющей 1000-1400°C;
d) при необходимости, ковка нагретого изделия при температуре составляющей более 500°С или термическая обработка или закалка полученного спеченного изделия.
a) получение смешиванием порошковой композиции на основе железа, имеющей состав по п.11;
b) прессование ее под давлением, составляющим от 400 до 2000 МПа;
c) спекание полученного необработанного изделия в восстановительной атмосфере при температуре, составляющей 1000-1400°C;
d) при необходимости, ковка нагретого изделия при температуре составляющей более 500°С или термическая обработка или закалка полученного спеченного изделия.
13. Спеченное изделие, полученное из порошковой композиции по п.11, имеющее перлитную/ферритную микроструктуру.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1703807P | 2007-12-27 | 2007-12-27 | |
US61/017,038 | 2007-12-27 | ||
SE0702892 | 2007-12-27 | ||
SE0702892-1 | 2007-12-27 | ||
PCT/SE2008/051511 WO2009085001A1 (en) | 2007-12-27 | 2008-12-18 | Low alloyed steel powder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010131156A RU2010131156A (ru) | 2012-02-10 |
RU2482208C2 true RU2482208C2 (ru) | 2013-05-20 |
Family
ID=40824555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010131156/02A RU2482208C2 (ru) | 2007-12-27 | 2008-12-18 | Низколегированный стальной порошок |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100316521A1 (ru) |
EP (1) | EP2231891A4 (ru) |
JP (2) | JP2011508091A (ru) |
KR (1) | KR20100108407A (ru) |
CN (2) | CN101925683A (ru) |
BR (1) | BRPI0821850A2 (ru) |
CA (1) | CA2710513A1 (ru) |
RU (1) | RU2482208C2 (ru) |
TW (1) | TWI441927B (ru) |
WO (1) | WO2009085001A1 (ru) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BRPI0821439A2 (pt) | 2007-12-27 | 2015-06-16 | Hoeganaes Ab Publ | Pó de aço de baixa liga |
US20130136646A1 (en) * | 2010-06-04 | 2013-05-30 | Hoganas Ab (Publ) | Nitrided sintered steels |
RU2724776C2 (ru) | 2015-02-03 | 2020-06-25 | Хеганес Аб (Пабл) | Порошковая металлическая композиция для легкой механической обработки |
JP6164387B1 (ja) * | 2015-09-24 | 2017-07-19 | Jfeスチール株式会社 | 焼結部材原料用合金鋼粉の製造方法 |
WO2017056509A1 (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | Jfeスチール株式会社 | 粉末冶金用合金鋼粉の製造方法 |
KR102288887B1 (ko) * | 2017-04-10 | 2021-08-12 | 현대자동차주식회사 | 철계분말의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 철계분말 |
KR20220078680A (ko) | 2019-11-18 | 2022-06-10 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 분말 야금용 합금 강분, 분말 야금용 철기 혼합분 및 소결체 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58130249A (ja) * | 1982-01-28 | 1983-08-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度焼結部品の製造方法 |
JPS5935602A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 低酸素低炭素合金鋼粉の製造方法 |
US6027544A (en) * | 1996-07-22 | 2000-02-22 | Hoganas Ab | Process for the preparation of an iron-based powder |
RU2216433C2 (ru) * | 1998-01-21 | 2003-11-20 | Хеганес Аб | Порошок на основе железа, способ изготовления спеченного изделия и спеченное изделие, изготовленное этим способом |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3901661A (en) * | 1972-04-06 | 1975-08-26 | Toyo Kohan Co Ltd | Prealloyed steel powder for formation of structural parts by powder forging and powder forged article for structural parts |
US4069044A (en) * | 1976-08-06 | 1978-01-17 | Stanislaw Mocarski | Method of producing a forged article from prealloyed-premixed water atomized ferrous alloy powder |
JPS5810962B2 (ja) * | 1978-10-30 | 1983-02-28 | 川崎製鉄株式会社 | 圧縮性、成形性および熱処理特性に優れる合金鋼粉 |
JPS5773155A (en) * | 1980-10-27 | 1982-05-07 | Kawasaki Steel Corp | Manufacture of iron-base sintered machine parts with high strength and wear resistance |
JPS58107469A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-27 | Kawasaki Steel Corp | 高強度焼結機械部品の製造方法 |
JPS59173201A (ja) | 1983-03-19 | 1984-10-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高圧縮性合金鋼粉の製造方法 |
JPH0680164B2 (ja) * | 1984-11-09 | 1994-10-12 | トヨタ自動車株式会社 | 焼結鍛造品の製造方法 |
JPH07113121B2 (ja) * | 1987-07-17 | 1995-12-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 低c・低oの粉末冶金用低合金鋼粉の製造方法 |
JPH0772282B2 (ja) * | 1990-10-25 | 1995-08-02 | 川崎製鉄株式会社 | 高圧縮性Cr系合金鋼粉およびそれを用いた高強度焼結材料の製造方法 |
JP3396285B2 (ja) * | 1994-01-31 | 2003-04-14 | 川崎製鉄株式会社 | 高強度・高靱性焼結材料用合金鋼粉およびその焼結鋼 |
EP0677591B1 (en) * | 1994-04-15 | 1999-11-24 | Kawasaki Steel Corporation | Alloy steel powders, sintered bodies and method |
JPH08300174A (ja) * | 1995-05-08 | 1996-11-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 複合焼結部品とその製造法 |
US5876481A (en) * | 1996-06-14 | 1999-03-02 | Quebec Metal Powders Limited | Low alloy steel powders for sinterhardening |
JPH1180803A (ja) * | 1997-09-04 | 1999-03-26 | Kawasaki Steel Corp | 粉末冶金用鉄基混合粉 |
JP2000192102A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-11 | Kawasaki Steel Corp | 粉末冶金用鉄基混合粉 |
JP3774625B2 (ja) * | 2000-10-30 | 2006-05-17 | 株式会社日立製作所 | 焼結部材の鍛造方法 |
US20030033904A1 (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-20 | Edmond Ilia | Forged article with prealloyed powder |
SE0201824D0 (sv) | 2002-06-14 | 2002-06-14 | Hoeganaes Ab | Pre-alloyed iron based powder |
US20060086204A1 (en) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Edmond Ilia | Impact of copper and carbon on mechanical properties of iron-carbon-copper alloys for powder metal forging applications |
JP2007284769A (ja) * | 2006-04-19 | 2007-11-01 | Toyota Motor Corp | コネクティングロッドの製造方法およびコネクティングロッド |
-
2008
- 2008-12-18 CN CN2008801256535A patent/CN101925683A/zh active Pending
- 2008-12-18 KR KR1020107016815A patent/KR20100108407A/ko not_active Application Discontinuation
- 2008-12-18 BR BRPI0821850A patent/BRPI0821850A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2008-12-18 JP JP2010540616A patent/JP2011508091A/ja active Pending
- 2008-12-18 EP EP08866748.0A patent/EP2231891A4/en not_active Withdrawn
- 2008-12-18 US US12/810,224 patent/US20100316521A1/en not_active Abandoned
- 2008-12-18 CA CA2710513A patent/CA2710513A1/en not_active Abandoned
- 2008-12-18 WO PCT/SE2008/051511 patent/WO2009085001A1/en active Application Filing
- 2008-12-18 CN CN201510087406.2A patent/CN104711485A/zh active Pending
- 2008-12-18 RU RU2010131156/02A patent/RU2482208C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2008-12-26 TW TW097151055A patent/TWI441927B/zh not_active IP Right Cessation
-
2015
- 2015-01-19 JP JP2015007743A patent/JP2015108195A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58130249A (ja) * | 1982-01-28 | 1983-08-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度焼結部品の製造方法 |
JPS5935602A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 低酸素低炭素合金鋼粉の製造方法 |
US6027544A (en) * | 1996-07-22 | 2000-02-22 | Hoganas Ab | Process for the preparation of an iron-based powder |
RU2216433C2 (ru) * | 1998-01-21 | 2003-11-20 | Хеганес Аб | Порошок на основе железа, способ изготовления спеченного изделия и спеченное изделие, изготовленное этим способом |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104711485A (zh) | 2015-06-17 |
EP2231891A1 (en) | 2010-09-29 |
KR20100108407A (ko) | 2010-10-06 |
WO2009085001A1 (en) | 2009-07-09 |
US20100316521A1 (en) | 2010-12-16 |
BRPI0821850A2 (pt) | 2017-06-06 |
CN101925683A (zh) | 2010-12-22 |
RU2010131156A (ru) | 2012-02-10 |
JP2011508091A (ja) | 2011-03-10 |
EP2231891A4 (en) | 2017-03-29 |
TW200942626A (en) | 2009-10-16 |
JP2015108195A (ja) | 2015-06-11 |
CA2710513A1 (en) | 2009-07-09 |
TWI441927B (zh) | 2014-06-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2532221C2 (ru) | Железо-ванадиевый порошковый сплав | |
CA2762207C (en) | High strength low alloyed sintered steel | |
RU2490353C2 (ru) | Низколегированный стальной порошок | |
RU2313420C2 (ru) | Предварительно легированный порошок на основе железа, способ изготовления спеченных изделий и изделие | |
US20160258044A1 (en) | Low alloyed steel powder | |
RU2482208C2 (ru) | Низколегированный стальной порошок | |
KR102382537B1 (ko) | 예합금 철계 분말, 예합금 철계 분말을 포함하는 철계 분말 혼합물, 및 철계 분말 혼합물로부터 가압성형 및 소결된 컴포넌트들을 제조하기 위한 방법 | |
US20180193911A1 (en) | Method of producing mixed powder for powder metallurgy, method of producing sintered body, and sintered body | |
JPH0459362B2 (ru) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191219 |