Способ обработки металлических порошков

 

Г

Ч (О П И -С А Н И Е (11) 532481

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено18.04.75 (21) 2126891/01 с присоединением заявки № (51) M. Кл."В 22 F 1/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано25.10.76.Бюллетень № 39 (53) УДК 621.762.3 (088.8) (45) Дата опубликования описания 24.01.77

В.И. Шулепов, В.С. Жизнев, В.К. Иванов, В.А. Кутьенков, В.И. Саутин, В.И. Ходкин, М.А. Мухаметкулов и E.М. Соколовская (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности касается обработки металлических порошков, полученных распылением из жидкого состОяния.

Известен способ обработки металлических порошков, включающий разгон частиц порошков до сверхзвуковых скоростей в высоконапорной струе воздуха и удар их о неподвижную мишень, При этом происходит дробление исходных порошков на частицы oc — щ колочной формы и соответствующее увеличение удельной поверхности порошка.

Однако при увеличении удельной поверхности порошка возрастает количество адсор-15 бированных им газовых примесей и увеличивается также пирофорность и взрывоопасность порошка.

Известен также способ распыленных металлических порошков, по которому их под- 20 вергают многократной обработке путем чередования операции компактирования и размельчения получаемого компакта.

После обработки порошки существенно изменяют гранулометрический состав. 25

11елью изобретения является повышение лрессуемости и спекаемости распыленных порошков.

Это достигается тем, что деформацию проводят при давлениях равных 0,6 — 0,95 от величины предела прочности материала порошков с промежуточными перемешиваниями порошков между деформациями, Повышение прессуемости гранул при обработке по предлагаемому способу обусловлено увеличением плотности дислокаций и измельчением субструктуры гранул в местах контакта между ними под действием контактных напряжений. При деформации порошков при давлении, равном 0,6-0,95 от величины предела прочности материала порошков, величины возникающих контактных напряжений, с одной стороны,. достаточно для указанных выше локальных структурных изменений материала гранул, а с другой стороны, недостаточна ни для раскалывания гранул, ни для их компактирования в брикет.

При первой деформации порошки обладают минимальной прессуемостью и спекаемостью, что позволяет производить деформа532481 этому заключительные дефсрмации, предшествующие прекращению обработки, производят при давлении не ниже 0„6 от величины предела прочности материала порошков.

П р и м е p . Производят обработку давлением порошка никелевого сплава, полученного распылением из жидкого состояния. Химический состав порошка, %: кобальт

9,96, вольфрам 9,81, хром 9,26, алюмиЩ ний 5, 88, титан 2, 21, молибден 1, 80, ниобий 0,82, никель — остальное. Гранулометрический состав порошка (%) приведен в табл. 1.

Таблица 1 и, мм

Состояние порошка,2-0 315 От 16-0 2 0,16

Исходное

После 1 0-кратной деформации

После 20-кратной деформации

50 з

16

Предел прочности сплава при комнатной температуре составляет 140 кг/мм . Порошок помещают в пресс-форму и при ком- ЗО натной температуре производят десяти — и двадцатикратную деформацию порошка на гидравлическом прессе. Между каждыми двумя последовательными деформациями порошок высыпают из пресс-формы, перемеши- у вают и вновь засыпают в нее. В обоих случаях давление при первых четырех деформа— циях составляет 130 кг/мм т.е. 0,9 от

2 предела прочности материала порошка. При каждой последующей деформации давление снижают на 2,5 кг/мм, т.е. оно составля2 ет 0,97 - 0,98 от давления при предыдущей деформации.

Прессуемость и спекаемость обработанных порошков оценивали при горячем прессовании по времени, необходимому для получения образцов 100%-ной плотности (см. табл. 2) . и ц лении 40 кг/мм, Состояние порошка

1050

1 -.— 2Ц мин

30 мин

3 ч 5 мин

1 ч 20 ми->

30 мин

Исходное

После 10-кратной деформации

40 мин

После 20-кратной Леформеикк

Примечание: В исходном состоянии — 3-5% сстаточноч пористocrè.

Из данных табл. 2 видно, что обработка емость л спекаемость порошка: время, необ.— по предлагаемому способу повышает прессу- Q) ходимсе для получения образцов 100%-ной цию при давлении, равном 0,8-0,95 от величины предела прочности материала порошков. С ростом числа деформаций прессуе— мость и спекаемость порошков увеличива1стся и поэтому каждую последующую деформацию необходимо производить при давлении, равном 0,9-1,0 or величины давления при предыдущей деформации.

При давлениях ниже 0,6 от величины предела прочности материала порошка возникающие контактные напряжения недостаточны для эффективного изменения структуры гранул в местах их взаимного кон акта. ПоТаким образом давление при десятой деформации составляет 1 5 кг/мм, а при двадцатой — 90 кг/мм, т.е. соответственно 0,79 и 0,62 от величины предела прочности материала порошка. Как после десятикратной, так и после двадцатикратной деформации материал сохранил порошкообразное состояние, причем гранулометрический состав порошка в обоих случаях практически не отличался от исходного, 532481

Составитель Л. Родина

Редактор Т. Фадеева Техред А. Богдан Корректор Н. Бабурка

Заказ 5432/199 Тираж 1 003 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 плотности, после десятикратной предварительной деформации порошка уменьшается в

2,3 раза, после двадцатикратной — в 6 раз.

Использование предлагаемого способа обработки расщепленных металлических порошков позволяет повысить прессуемость и спекаемость порошков, т.е. создает условия для голучения из них заготовок, полуфабрикатов и изделий обработкой давлением при мень— ших температурах, давлениях и длительностях процессов.

Формула изобретения

Способ обработки металлических порош; ков, включающий многократную деформацию,. отлича ющий ся тем, что, сцелью повышения прессуемости и спекаемости распыленных порошков, деформацию проводят при давлениях, равных 0,6 — 0,95 от велищ чины предела прочности л1Qтериала порошков с промежуточными перемешпваниями порошков между деформациями.