Способ изготовления изделий из металлических порошков

 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам изготовления изделий из металлических порошков, преимущественно из композиций с легкоплавким металлом. Целью изобретения является повьшение качества изделий. Исходный порошок цинка (40%) и меди (60%) подвергают смешиванию, полученную шихту прессуют в заготовку при давлении 40 кгс/мм с размерами 20х хбЗхШО мм. Заготовку помещают в штамп, нагретый до 700 С и продуваемый инертным газом, закрывают смыканием части штампа до касания заготовки . После достижения на заготовке температуры плавления цинкового порошка (Д19 с) начинают деформирование в изотермических условиях со скоростью 1-2 мм/с при давлении 5-6 кгс/мм. Жидкая фаза в указанных условиях поддерживается во всем объеме заготовки, что обеспечивает получение изделий с высоким уровнем механических свойств, достаточной .точности при исключении необходимости применения припусков на обработку . 1 табл. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 22 F 3 12 3 14

1 Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ металлических порошков, преимущественно иэ композиций с легкоплавким металлом. Целью изобретения является повышение качества иэделий. Исходный порошок цинка (407) и меди (603) подвергают смешиванию, полученную шихту прессуют в заготовку при давлении 40 кгс/мм с размерами 20х х65х100 мм. Заготовку помещают в о штамп, нагретый до 700 С и продуваемый инертным газом, закрывают смыканием части штампа до касания заготовки. После достижения на заготовке температуры плавления цинкового порошка (419 С) начинают деформирование в изотериических условиях со скоростью 1-2 мм/с при давлении

5-6 кгс/мм . Жидкая фаза в указанных условиях поддерживается во всем о объеме заготовки, что обеспечивает получение изделий с высоким уровнем механических свойств, достаточной .точности при исключении необходимости применения припусков на обработку. 1 табл.

ГОСУДАРСТВЕННЫ! КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ!Ф (21) 3822349/22-02 (22) 07.12.84(46) 30.09.86. Бюл. Р 36 (71) Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения (72) Н.Н.Грунин, В.С.Стариков, Г.А.Кривонос, А.П.Шляхин, Б.И.Гурбенко и А.Г.Сергеев (53) 621.762.8(088.8) (56) Производство конструкционных деталей сложной формы из порошковых материалов на основе железа методом динамического горячего прессования.

Технология обработки давлением. Обзор НИИмаш, с. 1-4.

РЖ Технология машиностроения, 1973 !! 11, реф. 11Б 327.

{54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИИ ИЗ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ (57) Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам изготовления иэделий из

„Л0„„1260116 А 1

1260116

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления изделий из металлических порошков, преимущественно из композиций с легкоплавким металлом.

Цель изобретения — повьппение ка.чества изделий.

Сущность способа поясняется следующим примером.

Пример. Исходный порошок цинка (40 ) и меди (60 ) подвергают смешиванию. Цинк является легкоплавкой составляющей. Полученную шихту прессуют в заготовку при давлении о

40 кг/мм с размерами 20х65х100 мм.

Затем заготовку помещают в штамп, нагретый до 700 С и продуваемый инертным газом (аргоном для защиты от окислЕния) и закрывают смыканием части штампа до касания заготовки.

После достижения на заготовке температуры плавления цинкового порошка (419 C) начинают деформирование. Температуру нагрева в штампе контролируют термопарой типа хромель-алюмель, встроенной в поверхность штампа, контактирующую с заготовкой. Деформирование в изотермических условиях осуществляют на прессе 250 тс со скоростью t-2 мм/с при давлении на заготовку 5-6 кгс/мм .

Сведения о свойствах полученных изделий из указанного состава представлены в таблице.

В результате проведения указанных технологических операций получают изделие на основе медного сплава, соответствующего латуни Л 60, с плот-, ностью, равной теоретической.

Механические свойства соответствуют монолитному кованному металлу, но параметры удлинения и сужения вьппе .

Предлагаемый способ позволяет получать изделия со 100Х-й плотностью путем деформационного распространения жидкой фазы на весь объем порошковой заготовки, при этом совмещается процесс получения нужного профиля и образование требуемого сплава.

Предлагаемый способ может быть использован при изготовлении иэделий из композиций на основе тугоплавких металлов, например, вольфрама или молибдена с железом, никелем, медью.

55

Для этих смесей порошков парамет. ры режима изотермического деформирования зависят от термодинамически характеристик составляющих: температуры плавления, энергии активации,коэффициента диффузии, Предлагаемый способ позволяет исключить неполноту взаимодействия твердой и жидкой фаз вследствие частичного отсутствия жидкой фазы (температурное поле в объеме порошковой заготовки в известном способе неравномерно).

Поскольку в предлагаемом способе деформирующий инструмент нагрет до температуры вьппе температуры ниэкоплавкой составляющей порошковой смеси, то обеспечиваются изотермические условия горячего деформирования. Жидкая фаза в этих условиях поддерживается во всем объеме заготовки. Иэотермическое условия позволяют вести деформирование с малыми скоростями, а такж с выдержкой под давлением. Все это обеспечивает получение изделий иэ металлических порошков с высоким уровнем механических свойств, так как время диффузионного взаимодействия фаэ может быть большим. Изотермические условия горячего деформирования обеспечивают более высокую точность получаемых изделий, так как не требуется применять большие припуски и уклон, чтобы получить качественную сердцевину обрабатываемой заготовки.

В качестве материала инструмента для горячего иэотермического деформирования используют жаропрочные сплавы на основе никеля тина ЭП-109, ЖСбу, ЖС6Ф, сплю{вы на основе молибдена ВМ 1, ВМ 3.

Изобретение обеспечивает получение изделий, например из порошковой композиции медь-цинк,.с характеристиками пластичности на 107 вьппе, чем у монолитного сплава.

Формула из обретения

Способ изготовления изделий иэ металлических порошков, преимущественно иэ композиций с низкоплавким металлом. включающий смешивание компонентов шихты, содержащей низкоплавкую составляющую, прессование заготовки, ее нагрев до температуры плавления ниэкоплавкой составляющей

1260116 и горячее деформирование, о т л ич ающий ся тем, что, с целью повышения качества изделий, нагрев заготовки осуществляют путем помещения ее в предварительно подогретый 5 до температуры выше температуры

Механические свойства, мН/м б, j

Материал изделий

Л 60-1 в отожженном состоянии

50

350 280

348 295 56-58 52

Составитель Л. Гамаюнова

Редактор Е. Копча Техред А.Кравчук Корректор Л. Патай

«Ь

Заказ 5165/8 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

Порошковая смесь (40X цинка и

607 меди) после деформирования в изостатических условиях низкоплавкой составляющей и ниже температуры образующегося сплава штамп и деформирование проводят в изотермических условиях после- достижения в заготовке температуры плавления низкоплавкой составляющей.