Способ изготовления изделий из металлических порошков

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления изделий из металлических порошков. Сущность способа поясняется на примере изготовления сварочного токопроводящего наконечника из материала на основе меди с добавками. Предварительно изготовляют опытные образцы в виде полых цилиндров плотностью 70 - 95% и экструдируют их без оправки. Определяют коэффициент расчетного соотношения и по нему выбирают площадь поперечного сечения порошковой заготовки, которую изготовляют и экструдируют на оправке. 1 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для изготовления деталей, преимущественно полых цилиндров. Известен способ изготовления деталей, заключающийся в том, что порошок прессуют до плотности 70-95%, спекают и экструдируют. Однако при этом наблюдается низкий выход годных изделий. Поставленная цель достигается за счет того, что в известном способе, включающем прессование порошка до плотности 70-95%, спекание и экструзию, предварительно изготовляют опытный образец из материала изделия путем формования в виде полого цилиндра плотностью 70-95%, последующего спекания и экструдирования без оправки и определяют площадь поперечного сечения порошковой заготовки S_o.p. из соотношения S ×; где k = 0,04-0,12; n = ; N = ; ρ_оп.o, S_оп.о и ρ_оп.1, S_оп.1 - плотности и площади поперечного сечения образца до и после экструзии соответственно; D_оп.1 и d_оп.1 - внешний и внутренний диаметры образца после экструзии; D_1p и d_oп.р. - внешний диаметр и внутренний диаметр (диаметр оправки) изделия; ρ_т - теоретическая плотность порошкового материала, берут порошковую заготовку площадью поперечного сечения S_о.р., формуют, спекают и экструдируют на оправке. Зависимость плотности материала после экструзии определяется выражением ρ_oп.1= ρ_т-(ρ_т-ρ_oп.o) . Отсюда n = . C другой стороны, взаимозависимость уменьшения площади сечения и увеличения плотности в результате экструзии определяется выражением
;
Откуда
N = . Исходя из приведенных выше зависимостей, а также закона сохранения массы, зависимость площади поперечного сечения порошковой заготовки от плотности порошкового материала перед экструзией и требуемых конечных размеров изделия определяется выражением
S ×. Изобретение дает возможность подобрать площадь поперечного сечения порошковой заготовки в виде полого цилиндра так, чтобы после безоправочной экструзии внутренний диаметр готового образца был бы на 4-12% меньше, чем диаметр оправки. Заданные границы определяются тем, что при разнице, меньшей 4%, выход годных деталей (готовых изделий) уменьшается из-за дефектов, характерных для безоправочного волочения, т.е. из-за искажения формы внутреннего отверстия смятия его поверхности. При увеличении разницы свыше 12% выход годных деталей уменьшается из-за дефектов, связанных с заклиниванием материала экструдируемой детали между оправкой и матрицей. Предложенный способ был опробован на детали, сварочном токоподводящем наконечнике из материала на основе меди с добавками. Предварительно были изготовлены опытные образцы в виде полых цилиндров с плотностью 70-90% внутри заявленного диапазона и с плотностью 60 и 98% вне заявленного диапазона и произведена их экструзия без оправки. После этого были определены коэффициенты n и N (см.таблицу). Затем были изготовлены полые цилиндры с площадью поперечного сечения порошковой заготовки, определенной из соотношения, приведенного в формуле изобретения, и проведена их экструзия на оправке. Полученная величина выхода годных из 100 приведена в таблице. Как следует из таблицы, использование порошковых заготовок с площадью поперечного сечения в соответствии с формулой изобретения позволяет существенно повысить выход годных изделий. (56) Патент США N 4632702, кл. В 22 F 1/00, 1981.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ, преимущественно полых цилиндров, включающий формирование порошковой заготовки плотностью 70 - 95%, спекание и экструзию, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годных изделий, предварительно изготовляют опытный образец из материала изделия путем формования в виде полого цилиндра плотностью 70 - 95% с последующим спеканием и экструдированием без оправки и определяют площадь S_о.р поперечного сечения порошковой заготовки в рабочем цикле из соотношения
S_o.p= D²_1p- (1-k)²d ×→
→× ,
где k = 0,04 - 0,12;
n = ;
N = ;
ρ_оп.о , S_оп.о и ρ_оп.1 , S_оп.1 - плотность и площади поперечного сечения образца до и после экструзии соответственно;
D_оп.1 и d_оп.1 - внешний и внутренний диаметры образца после экструзии;
D_1р и d_оп.р - внешний и внутренний (диаметр оправки) диаметры изделия;
ρ_т - теоретическая плотность порошкового материала,
берут порошковую заготовку с площадью поперечного сечения S_о.рформуют, спекают и экструдируют на оправке.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002        

---