Способ изготовления спеченных изделий

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 В 22 F 3/14, 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ = (О ° 2-05) гор ф у Ф 3 2 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3841181/22-02 (22) 07.01.85 (46) 30.07.86. Бюл. 9 28 (72) Г.М.Горчаков и В.К.Некрасов (53) 621.762.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 988456, кл. В 22 F 3/14, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 465272, кл.. В 22 F 3/14, 1972. (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий загрузку контейнера материалом получаемого иэделия, помещение контейнера в герметичную оболочку с теплоизолируюЛ0„„ 1247163 А 1 щей средой, нагрев сборки током .вы- сокой частоты и горячее изостатическое прессование, о т л и ч а ю щ и й- . с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем получения качественных биметаллических изделий и увеличения производительности процесса, загрузку осуще" ствляют в контейнере. с толщиной стенки, выбираемой иэ соотношения где ь „ — глубина проникновения тока в горячий материал контейнера.

1 124

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления спеченных изделий горячим изостатическим прессо-, ванием порошкового материала..

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем получения качественных биметаллических изделий и увеличение производительности процесса.

На фиг. 1 показана схема распределения температуры по сечению прессовки при нагреве ТВЧ контейнера; на фиг. 2 — то же, при. одновременном нагреве ТВЧ контейнера и сердечника.

Согласно фиг ° 1 нагрев сердечника 1 происходит через слой порошкового материала 2 при нагреве ТВЧ контейнера 3, окруженного сыпучей теплоизоляцией 4 и герметичной эластичной оболочкой 5, размещенных в индикаторе 6.

На фиг. 1 приняты следующие обози и к И начения: Т,, Т „, Т д, Тс — промежуточные температуры в процессе нагрева ТВЧ герметичной оболочки, металлического контейнера, поверхности и центра сердечника соответст,н к к к венка; ", Т„, Т „, Т, — конечные температуры в процессе нагрева ТВЧ металлического контейнера, поверхности и центра сердечника соответственно; ьТ к — температурный градиент в порошковом слое в конце нагрева.

Согласно фиг. 2 прогрев металлического порошкового слоя, не прогревающегося от переменного магнитно †. го поля,индуктора, осуществляется подводом тепла как со стороны сердечника, так и со стороны контейнера.

На фиг. 2 приняты следующие абати Ih Ih значения: То, Тк, Тс, Tñö — проме-сn жуточные температуры герметичной оболочки, металлического контейнера, поверхности и центра сердечника соответственно при одновременном нагре к к к „1к ве, Т ь, Т„, Т „, Т ц — конечные .температуры герметичной оболочки, металлического контейнера, поверхности и центра сердечника соответственно при одновременном нагреве, ь Т„ — температурный градиент в порошковом слое в конце нагрева.

Глубину проникновения така в горячий материал контейнера выбирают из соотношения:

563<

55 териала сердечника. При этом скорость нагрева сокращается в 2-4 раза что значительно увеличивает производительность процесса.

7163 где электросопротивление материала контейнера, — частота тока индуктора.

Пример. Сердечник 4 160 мм имеет толщину стенки 6 мм„ что составляет 0,3 глубины проникновения тока в горячий материал контейнера.

Глубина проникновения тока (ь,ор ) в горячий материал при частоте тока.

10 генератора 1000 Гц мощностью 150 кВт составляет 18 мм (для материала Ст1о.

СтЗ, температура 1150 С).

После установки сердечника в контейнер засыпали порошок и закрывали

15 контейнер крышкой. После этого контейнер с размещенным в нем сердечником и порошком помещали в электрическую герметичную оболочку с теплоизолирующей средой толщиной 150 мм

20 с последующим ее вакуумированием.

Эластичную оболочку с теплоизолирующей средой и контейнером переносили в индуктор и одновременно нагревали ТВЧ контейнер и сердечник с

25 одновременным вакуумированием герме,тичной оболочки и ее охлаждением (например, водой). Затем производили в изостате изостатическое прессование при давлении 1000-1100 кГ/см .

ЗО В таблице приведены данные о скоростях нагрева ТВЧ прессовок с контейнером 200 мм из стали СтЗ, сердечником $ 150-160 мм из стали К 1Ш при частоте тока 1000 Гц, а также температурах градиентах в порошковом слое и наличии отслоений.напрессованного слоя от поверхности сердечника в зависимости ат соотношения толщи1ны стенки (8) контейнера и глубины

40 проникновения (ьгар) в горячий металл контейнера.

Из таблицы следует, что качественная напрессовка порошкового слоя из быстрорежущих сталей соответствует толщине стенки контейнера

0,2-0 5 глубины проникновения тока в горячий металл контейнера, т.е. оптимальному распределению энергии нагрева между контейнером и сердечником при одновременном нагреве ТВЧ.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать высококачественные биметаллические заготовки любого размера, исключая использование промежуточного слоя из порошка ма1247 1ЬЗ

0,4 0 5

0,8

0,6 0,7

0,3

0,2

0,1

2,3 2,1

Отслоение порошкового слоя от поверхности сердечника

4 3 2 ) Фиг. 2

Составитель Т. Шевелева

Редактор А. Orap Техред И.Попович Корректор С. Шекмар

Заказ 4054/13 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная, 4

Время прогрева слоя порошка и сердечника до

1150 С, ч

Температурный градиент в порошковом слое через 2 ч нагрева ТВЧ, С

2эО 2эО 2в1 2э5 2э8 3 3 Зэ5

60-70 20-25 15-20 15-20 25 30-45 50- 70 100-200

Есть Нет Нет Нет Нет Есть Есть Есть