Разработка нового поколения высокоактивных железных и легированных порошков и изделий на их основе из магнитомягких, теплостойеих и триботехнических материалов методом теплого прессования

Разработаны теоретические основы процессов получения высокоактивных железных и легированных порошков.
Изучено влияние параметров отжига в водородосодержащей атмосфере на характеристики порошков с гомогенным и гетерогенным распределением легирующих элементов.
Проведены патентные исследования по ГОСТ Р15.011-96. Получены опытные партии высокоактивных железных и легированных порошков.
Проведение экспериментов по отработке режимов высокоэнер-гетического помола комплексно-легированных железных порош-ков.
Получение экспериментальных образцов порошков с текстурой обработки, исследование их структуры и свойств.
Исследование влияния способа введения легирующих элементов и лигатур на свойства порошков
Изучение воздействия парамет-ров подготовки высокоактивных порошков на структуру и свойства сталей в спеченном и термообработанном состояниях.
Подготовка материалов для оформления заявки на патент.
Разработка технологических рекомендаций для опытно-промышленного опробования производства высокоактивных порошков на железной основе.

Проведены исследования влияния высокоэнергетического помола на процессы структурообразования и формирование свойств легированных порошков на железной основе. Изучено влияние способов введения легирующих компонентов, а также воздействие параметров подготовки исходных порошков, выявлены резервы повышения эксплуатационных свойств порошковых спеченных сталей и оптимизирован их состав. На основании испытаний, проведенных ЗАО «Порошковые детали» (Московский завод порошковой металлургии) и ООО «Северстальмаш-Тяжмаш», получены положительные заключения этих организаций о свойствах высокоактивных порошков для получения высокоответственных, сложнопрофильных деталей. Проведены дополнительные патентные исследования по ГОСТ Р15.011-96.

В соответствии с целью 3 этапа проекта в ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина» выполнен комплекс исследований по оптимизации параметров процесса получения высокоактивных порошков на железной основе с моделированием работы промышленного оборудования ООО «Северстальмаш-Тяжмаш», где в будущем планируется промышленное опробование технологии и освоение производства нового класса порошков.
В результате отработки оптимальных режимов было получено по 3 партии высокоактивных железных и легированных порошков, которые по своим физико-техническим свойствам полностью удовлетворяют требованиям Технического задания и имеют насыпную плотность 2,29-2,39 г/см3, текучесть не более 35 сек/50г, прочность прессовки – не менее 25 МПа, уплотняемость – не менее 7,07 г/см3. На основании экспериментов по моделированию опытно-промышленной технологии на экспериментальной базе института разработаны Технологические рекомендации по получению высокоактивных железных и легированных порошков применительно к условиям цеха изложниц ООО «Северстальмаш-Тяжмаш».
Исследования структуры и свойств порошковых сталей после холодного и теплого прессования с последующим спеканием и термообработкой позволили установить механизм их разрушения под действием динамических и статических нагрузок. Показано также, что существенным резервом повышения всего комплекса механических свойств порошковых сталей, помимо снижения уровня остаточной пористости является закалка с последующим отпуском, обеспечивающие получение предела прочности, на растяжение 1270 МПа и выше, предела прочности при изгибе 1880 МПа и выше, относительное удлинение не менее 3,4% и ударную вязкость более 30 Дж/см2, что на 20-25% выше, чем у серийно выпускаемых порошков.