Some Aspects Of Infiltration Of High Speed Steel Based Composites With Iron Addition

Attempts have been made to describe the influence of the production process parameters and additions of iron powders on properties of copper infiltrated HSS based composites. The powder compositions used to produce skeletons for further infiltration were: M3/2, M3/2+20% Fe and M3/2+50% Fe. The powders were cold pressed at 800 MPa. The infiltration process was carried out in vacuum. Both green compacts and preforms sintered for 60 minutes at 1150°C in vacuum were contact infiltrated with copper to yield final densities exceeding 97% of the theoretical value. The as-infiltrated composites were tested for Brinell hardness and bending strength, and subjected to wear tests performed by block-on-ring wear tester. From the analysis of the obtained results it has been found that the mechanical properties are mainly affected by the manufacturing route and composition of porous skeletons used for infiltration. Considerable differences in hardness between materials obtained from the two infiltration routes have been observed, with lower wear rates achieved after direct infiltration of green compacts.

Badania wykonano w celu określenia wpływu parametrów formowania i dodatku żelaza na własności infiltrowanych miedzią kompozytów na osnowie stali szybkotnącej z dodatkiem proszku żelaza. Zastosowano następujące mieszanki proszków do wytwarzania porowatych szkieletów przeznaczonych do infiltracji: M3/2, M3/2+20% Fe i M3/2+50% Fe. Mieszanki proszków prasowano pod ciśnieniem 800 MPa w matrycy o działaniu stempla jednostronnym bez zastosowania środków poślizgowych. Infiltrację prowadzono w próżni, w temperaturze 1150°C przez 15 minut. Jako porowate szkielety stosowano wypraski i spieki (60 minut w 1150°C w próżni). Infiltrację prowadzono metodą nakładkową. Przeprowadzono badania twardości, wytrzymałości na zginanie oraz własności tribologicznych przy pomocy testera typu rolka -klocek. Wyniki jednoznacznie wskazują, że własności zależą zarówno od zawartości żelaza jak i technologii wytwarzania porowatych szkieletów przeznaczonych do infiltracji. Lepsze własności tribologiczne uzyskano dla infiltrowanych wyprasek. Mikrostruktura badanych kompozytów składa się z osnowy stali szybkotnącej, wydzieleń węglików typu MC oraz M6C, żelaza oraz wydzieleń miedzi. Stwierdzono dyfuzję pierwiastków stopowych ze stali do żelaza.