P. A. Polyakov , A. V. Dolmatov, V. L. Kolmykov, O. V. Romanova, M. N. Zakharov
EFFECT OF SINTERING ON THE STRENGTH OF IRON-BASED POWDER COMPOSITES
DOI: 10.17804/2410-9908.2017.1.013-023 The effect of sintering on the mechanical properties of iron-based vanadium-containing powders with various additives is studied. The results of uniaxial compression testing show that specimens made of the powder without additives and compositions with zinc or copper change their shape from cylindrical to barrel-type with increasing pressure, whereas less dense powder specimens with phosphorus collapse. The cylindrical shape of specimens with graphite as an additive remains unchanged. After sintering, the Brinell hardness for the iron powder without additives and the compositions with zinc or copper decreases, and it increases for the powders with phosphorus and those with graphite, particularly for the composition with graphite. Sintered briquettes with graphite have much higher values of Brinell hardness and compressive strength than the other compositions. The compressive yield strength of the investigated billets has been determined.
Keywords: strength, Brinell hardness, sintering, iron powder, compression testing Bibliography:
1. Metally i splavy. Spravochnik [Metals and Alloys. Reference Book, ed. Yu.P. Solntsev]. St. Petersburg, Professional, 2003, 1062 p. (In Russian).
2. Material and Powder Properties. Höganäs Handbook for Sintered Components. Höganäs AB, Sweden, 2013.
3. Andrievsky R.A. Poroshkovoe materialovedenie [Powder Material Science]. M., Metallurgiya, 1991, 205 p. (In Russian).
4. Roman O.V., Gabrielov I.P. Spravochnik po poroshkovoi metallurgii: poroshki, materialy, protsessy [Handbook of Powder Metallurgy: Powders, Materials, Processes]. Minsk, Belarus, 1988, 175 p. (In Russian).
5. Fedorchenko I.M., Frantsevich I.D., Radomyselsky I.D., Kovalchenko M.S. Poroshkovaya metallurgiya: materialy, svoiystva, oblast primeneniya. Spravochnik [Powder metallurgy. Materials, Properties, Application. Reference Book]. Kiev, Naukova Dumka, 1985, 624 p. (In Russian).
6. Polyakov P.A., Kolmykov V.L., Polyakov A.P. A study of extrusion of composite materials based on vanadium-containing iron powder. Kuznechnoshtampovochnoe proizvodstvo. Obrabotka Metallov Davleniem, 2013, no. 5, pp. 14–18. (In Russian).
7. Zalazinsky G.G., Shchennikova T.L., Zalazinsky G.G. (Jr.), Mitrofanov V.Ya. The properties of powder mixtures and materials based on iron with the addition of iron-phosphorus powder. Perspektivnye Materialy, 2013, no. 10, pp. 41–46. (In Russian).
8. Savintsev P.P., Ryabova R.F. Effect of the particle size of pulverized iron powders and molding pressure on the properties of powder materials. Fizika i Khimiya Obrabotki Materialov, 2004, no. 2, pp. 78–83. (In Russian).
9. Chaurasia S.K., Prakash U., Misra P.S., Chandra K. Development of P/M Fe–P soft magnetic materials. Bull. Mater. Sci., 2012, vol. 35, no. 2, pp. 191–196. DOI: 10.1007/s12034-012-0272-z.
10. Oglezneva S.A., Mikhailov A.O., Zubko I.Y. Influence of Carbon on the Formation of Structure during Mechanical Alloying and Sintering of Powder Steels. Russian Journal of Nonferrous Metals, 2008, vol. 49, no. 4, pp. 283–289. DOI: 10.3103/S1067821208040147.
П. А. Поляков, А. В. Долматов, В. Л. Колмыков, О. В. Романова, М. Н. Захаров
ВЛИЯНИЕ СПЕКАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ ПОРОШКОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА
Исследовано влияние спекания на прочностные свойства образцов из ванадийсодержащего порошка железа с различными добавками. По результатам испытаний на осевое сжатие показано, что образцы из исходного порошка, составов с добавкой цинка или меди
с ростом давления меняли форму с цилиндрической на бочкообразную, менее плотные
образцы из порошка с фосфором разрушились. Образцы из порошка с графитом в процессе нагружения не меняли цилиндрическую форму. После спекания твердость по Бринеллю для исходного порошка железа, составов с добавкой цинка или меди уменьшается, для порошков
с фосфором и графитом, наоборот, увеличивается, особенно для состава с графитом. Брикеты с добавкой графита после спекания характеризуются гораздо более высокими значениями твердости по Бринеллю и прочностью на сжатие по сравнению с остальными составами.
Определен предел текучести при сжатии исследованных образцов.
Ключевые слова: прочность, твердость по Бринеллю, спекание, порошок железа, испытание на сжатие. Библиография:
1. Металлы и сплавы : справочник / под ред. Ю. П. Солнцева. – СПб. : Профессионал, 2003. – 1062 с.
2. Material and Powder Properties. Höganäs Handbook for Sintered Components. – Höganäs AB, Sweden, 2013.
3. Андриевский Р. А. Порошковое материаловедение. – М. : Металлургия, 1991. – 205 с.
4. Роман О. В., Габриелов И. П. Справочник по порошковой металлургии: порошки, материалы, процессы. – Минск : Беларусь, 1988. – 175 с.
5. Порошковая металлургия: материалы, технология, свойства, область применения : справочник / И. М. Федорченко, И. Н. Францевич, И. Д. Радомысельский, М. С. Ковальченко. – Киев : Наукова думка, 1985. – 624 с.
6. Поляков П. А., Колмыков В. Л., Поляков А. П. Исследование процесса прессования композиционных материалов на основе ванадийсодержащего порошка железа // КШП. ОМД. – 2013. – № 5. – С. 14–18.
7. Свойства порошковых смесей и материалов на основе железа с добавкой порошка железо-фосфор / Г. Г. Залазинский, Т. Л. Щенникова, Г. Г. Залазинский (мл.), В. Я. Митрофанов // Перспективные материалы. – 2013. – № 10. – С. 41–46.
8. Савинцев П. П., Рябова Р. Ф. Влияние размера частиц распыленных железных порошков и давления формования на свойства порошковых материалов // Физика и химия обработки материалов. – 2004. – № 2. – С. 78–83.
9. Development of P/M Fe-P soft magnetic materials / S. K. Chaurasia, U. Prakash, P. S. Misra, K. Chandra // Bull. Mater. Sci. – 2012. – Vol. 35, no 2. – P. 191–196. – DOI: 10.1007/s12034-012-0272-z.
10. Oglezneva S. A., Mikhailov A. O., Zubko I. Y. Influence of Carbon on the Formation of Structure during Mechanical Alloying and Sintering of Powder Steels // Russian Journal of Non-ferrous Metals. – 2008. – Vol. 49, no. 4. – P. 283–289. – DOI: 10.3103/S1067821208040147.       
Библиографическая ссылка на статью
Effect of Sintering on the Strength of Iron-Based Powder Composites / P. A. Polyakov, A. V. Dolmatov, V. L. Kolmykov, O. V. Romanova, M. N. Zakharov // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. -
2017. - Iss. 1. - P. 13-23. - DOI: 10.17804/2410-9908.2017.1.013-023. -
URL: http://dream-journal.org/issues/2017-1/2017-1_115.html (accessed: 21.11.2024).
|
