Способ изготовления спеченных пористых изделий

 

ау ЕС4ЭК»9 н д е, 7А О и И ТИ+й

ИЗОБРЕТЕНИЯ (11) б24722

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 230577 (21) 2488116/22-02 с присоединением заявки №(23) йриоритет— (51) М. Кл.

В 22 Р 3/ХО

В 22 Р 3/26

С 22 В 9/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (S3) УЛК621.762.55 (088.8) (43) Опубликовано 250978.Бюллетень ¹35 (45) Дата опубликования описания 030878 (72) Авторы изобретения

П.А.Витязь, В.К.Шелег, С.В.Попко и В.М.Капцевич

Научно-исследовательский институт порошковой металлургии

Белорусского ордена Трудового Красного Знамени политехнического института (71) Заявитель (54» СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления спеченных порис тых изделий, и может быть использовано для изготовления фильтрующих 5 элементов с порами равномерного диаметра.

Известен способ, согласно которому изделие формуют, спекают и пропус. кают газы галлоидов металла или газообразные органические соединения металла, в результате чего в порах материала осаждается металл, а диаметр пор уменьшается 1 .

Известный способ обладает рядом недостатков, таких как использование взрывоопасных и токсичных веществ, невозможность его применения к спеченным изделиям с низкой темературой плавления, так как реакция осаждения металла иэ органических соединений и галлоидов металла при температуре менее 800ОС не протекает или протекает с очень малой скоростью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения металлокерамических изделий, включающий прессование пористой заготовки, заполнение пористой загс-,. ®» ю товки мелкодисперсным порошком того же металла путем пропускания через нее потока газа и последующее спек ание (2)

Недостатком известного способа является невозможность получения

:йэделий с равномерной пористостью по сечению, а также применение операции прессования не позволяет получать изделия из труднопрессуемых сферических порошков.

Целью иЗобретения является обеспечение равномерной пористости"й расширение технологических воэможностей, Это достигается тем, что через спеченный материал пропускают суспензию того же металла .с размерами частиц 0,01"O,l размера максимальных пор и концентрацией 0,1-1 вес.Ъ, затем изделие помещают в жидкость и подвергают воздействию ультразвуковых колебаний под слоем жидкости и последующему спеканию при температуре

0,8-0,9 от температуры первого спекания °

Технология способа состоит в сле дующем. Изделие формуют иэ металлического порошка, например 6ронзы, алюминия, опекают при температуре

0,8-0,9 температуры плавления металs

i@ + „ф;

«ф, „,, „6 472 ла. Через спеченный материал пропус-1 кают суспензию того же металла с размерами частиц 0,01-0,1 размера максимальных пор и концентрацией

0,1-1 вес.Ъ, в результате чего в поровом пространстве материала осаждаются частички металла и диаметр пор уменьшается. Количество суспензия, прохо- 5 дящей через поры разного размера, различно и по закону Пуаэейля пропорционально четвертой степени размера пор, следовательно, количество; частиц суспензии, осаждаемых в порах 10 большего размера, будет больше, чем в меньших порах.

При прохождении суспенэии через поры малых размеров, сравнимыми с размерами частиц, эти поры необратимо забиваются и их число уменьшается. В результате число пор максимального и минимального размеров уменьшается, а относительное число пор среднего размера возрастает. Время фильтрации подбирается экспериментально с учетом получения требуемой Функции распределения пор по размерам.

Для улучшения равномерности распределения частиц в поровом пространстве изделие помещают в жидкость .и подвергают воздействию ультразвуковых колебаний возбуждаемых в жидкости. Затем изделие вторично спекают, чтобы избежать усадки, при температуре 0,8- 0,9от температуры первого спекания.

Пример. Порошок бронзы марки

БрОФ 10-1 размером частиц — 630+

400 мкм засыпают с утряской на виб ростенде в металлическую Форму о ю опекают при 860 С в течение 1 ч в среде аргона.

Полученное изделие имеет следующее распределение (в Ъ) пор по размерам (в мкм):

Н рры с радиусами10-30 составляют11,5

30 50 - - 27с5

50-70 - - 31

70-90 - - 22

90-110 - - 7

110-130 - - 1

Формула изобретения

Способ изготовления спеченных по30 ристых изделий, включающий Формованне заготовки иэ порошка, ее спекание и заполнение пористой спеченной эа» готовки порошком того же металла, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерной по-.

38 ристости и расширения технологических возможностей, заполнение пористой спеченной заготовки порошком того же металла осуществляют путем пропускания через нее суспензии -того же

40 металла с размерами частиц 0,01-0,1 размера максимальных пор и концентрацией 0,1-1 вес.Ъ, а затем заготовку подвергают воздействию ультразвуковых колебаний под слоем жидкости и последующему спеканию при температуре 0,8-0,9 температуры первого

4" спекания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Японии 9 34573, кл. 10 А 62, 1972, 50 2. Авторское свидетельство СССР

М 411958, . кл. В 22 Р 3/10, 1972.

Составитель В.Шелег

Редактор Е.Полионова ТехредН. АндрейчукКорректор С. ямалова

Заказ 5311/13 Тираж 950 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытийц

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4

Через изделие Фильтруют суспенэию концентрацией 0,5 вес.Ъ и размером частиц -8-5 мкм при постоянном избыточном.давлении 1 атм в течение

5 мин.

4

Затем его помешают в ванну с водой н подвергают воздействию ультразвуковых колебаний в течение 2 мин, после чего извлекают из ванны и подвергают вторичному спеканию при

700 С в течение 1 ч в среде аргона.

Полученный пористый материал имеет следующее распределение (в Ъ) пор по размерам (в мкм):

10-30 3

30-50 23

50-70 53

70"90 17,9

90-110 3

110-130 0,1

Применение предложенного способа позволяет получать иэделия с равномерно распределенной пористостью, что равнозначно повышению качества изготовления фильтрующих иэделий.

Предложенный способ позволяет получать изделия из труднопрессуемого сферического порошка, при этом использовать любой способ формования изделий: спекание свободно насыпанного порошка, шлнкерное литье и другие.