Wpływ sposobu prasowania na własności i strukturę spieków Fe-Cu i Fe-Cu-C

• Autorzy: Kobiela S. , Sułowski M.

Warianty tytułu

EN

The effect of pressing type on the structure and properties of Fe-Cu and Fe-Cu-C PM parts

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań było określenie wpływu parametrów procesu wytwarzania na strukturę i własności spieków Fe-Cu i Fe-Cu-C. Do badań wykorzystano dwie mieszanki proszków, dostarczone przez Polmo Łomianki S.A., oznaczone symbolami 020 i 023. Pierwsza z nich wykonana została na bazie proszku żelaza AHC 100.29, druga - na bazie mieszanki proszków żelaza AHC 100.29 oraz NC 100.24. Kształtki do badań o średnicy 15 mm, sprasowane zostały pod ciśnieniem 400 MPa, 600 MPa oraz 800 MPa. Dla każdego ciśnienia prasowania zastosowano trzy dodatkowe warianty zagęszczania: zagęszczanie bez podkładek, zagęszczanie z trzema podkładkami umiejscowionymi pomiędzy matrycą a stemplem dolnym oraz zagęszczanie z jedną podkładką położoną pomiędzy matrycą, a stemplem dolnym i dwoma podkładkami znajdującymi się pod stemplem dolnym. Proces spiekania sprasowanych kształtek realizowano w laboratoryjnym piecu rurowym w temperaturze 1120 stopni Celsjusza w czasie 30 minut. Jako atmosferę spiekania zastosowano: azot, wodór oraz mieszankę azotu i wodoru o zawartości 25 % N2 i 75 % H2. Po spiekaniu kształtki były chłodzone w chłodnicy pieca do temperatury otoczenia. Przeprowadzone badania wytrzymałościowe i metalograficzne pozwoliły na określenie wpływu sposobu prasowania na własności i strukturę badanych stali. W toku przeprowadzonych prac ustalono, że niezależnie od składu chemicznego mieszanek proszków, gęstości spieków były niższe niż gęstości wyprasek. Ponadto stwierdzono, że wyższą twardością na powierzchni charakteryzowały się spieki wykonane z mieszanki 020. Niezależnie od składu chemicznego mieszanek proszków, twardość na powierzchni oraz na przekroju mierzona w środkowej części próbki była najwyższa. Na podstawie badań wykazano, że skład chemiczny mieszanek proszków oraz zastosowana atmosfera spiekania miały wpływ na twardość spieków. Badania metalograficzne wykazały niejednorodność struktury spieków - składnikami mikrostruktury badanych materiałów były ferryt, mieszanina ferrytu i perlitu oraz perlit.

EN

The present work was focused on the effect of processing parameters on the structure and properties of Fe-Cu and Fe-Cu-C sintered parts. During investigations two powder mixtures delivered by Polmo Lomianki S.A., coded 020 and 023, were used. The mixture 020 was based on iron powder grade AHC 100.29, the second one, named 023 - on the iron powder mixture (AHC 100.29 and NC 100.24). Compacts with 15 mm diameter were pressed at 400, 600 and 800 MPa. For each pressing pressure, three additional variants were employed: A - without rubber pads, B - with three rubber pads lying between die and bottom punch and C - with one rubber pad lying between die and bottom punch and two pads underlying bottom punch. Sintering was carried out in laboratory horizontal furnace at 1120 degrees of Celsius in nitrogen, hydrogen and mixture of 25 % N2 i 75 % H2 for 60 minutes. After sintering, convective cooling to room temperature was employed. Mechanical and metallographic investigation shown, that as-sintered density was lower in comparison with the green compact. Also the negligible effect of chemical composition of powder mixtures on the green and as-sintered density was observed. The surface hardness of sintered parts based on 020 mixture was higher in comparison with hardness of 023-based materials. During investigation, both the effect of chemical composition of powder mixtures and sintering atmosphere on the hardness of PM parts was observed. The structure of investigated materials was inhomogeneous - the main structural constituents were ferrite, mixture of ferrite and pearlite and pearlite.

Słowa kluczowe

PL

metalurgia proszków; ciśnienie prasowania; rodzaj prasowania

EN

powder metallurgy; pressing pressure; pressing procedure

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 54, nr 2
• Strony: 92--106
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kobiela S.

autor

Sułowski M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Metaloznawstwa i Metalurgii Proszków, Kraków

Bibliografia

• 1. Ciaś A., Frydrych H., Pieczonka T.: Zarys metalurgii proszków. Wydaw. Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa, 1992.
• 2. Hoganas AB Poradnik Metalurgii Proszków. Cz. I. Proszki z żelaza i stali oraz ich właściwości. Wydaw. Poldex, Warszawa, 2001.
• 3. Nowacki J.: Spiekane metale i kompozyty z osnową metaliczną. Wydaw. Nauk.-Techn., Warszawa, 2005.
• 4. Materiały reklamowe firmy Dieffenbacher - http://www..dieffenbacher.de/
• 5. Materiały szkoleniowe EPMA Powder Metallurgy.
• 6. German R. M.: Powder Metallurgy Science. Metal Powder Industries Federation, New Jersey, 1984.
• 7. Hoganas AB Poradnik Metalurgii Proszków. Cz. II. Wytwarzanie spiekanych materiałów żelaznych. Wydaw. Poldex, Warszawa, 2001.
• 8. Przybyłowicz K.: Metaloznawstwo. Wydaw. Nauk.-Techn., Warszawa, 2003.
• 9. Hoganas AB Poradnik Metalurgii Proszków. Cz. III. Projektowanie kształtu i właściwości mechanicznych. Wydaw. Poldex, Warszawa, 2001.
• 10. Staub F. i in.: Metaloznawstwo. Śląskie Wydaw. Techn., Katowice, 1994.
• 11. Katalog firmy Hoganas. Hoganas iron and steel powder for sintered components. Wydaw. Hoganas AB, 1998.
• 12. PN-EN ISO 3953:1997 ,,Proszki metaliczne — Oznaczanie gęstości nasypowej z usadem’’.
• 13. PN-EN 23923-2:1998 ,,Proszki metaliczne — oznaczanie gęstości nasypowej — Metoda wolumetru Scotta’’.
• 14. PN-EN ISO 4490:2003 ,,Proszki metaliczne — Oznaczanie czasu przesypania przez kalibrowany lejek (sypkościomierz Halla)’’.
• 15. PN-EN 24497:1999 ,,Analiza sitowa rozkładu wielkości ziarn’’.
• 16. PN-EN ISO 6506:2006 ,,Metale — Pomiar twardości sposobem Brinella’’.