Способ изготовления спеченных пористых изделий

 

0 И" И С и И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ceca Советскнк

Социалистических республик

««716709 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 07.08.78 (21) 2654305/22-02 (51)М. Кл.

В 22 F 3/10 с присоединение/м заявки №

Ьсудираввииыб квмитет

СССР в0 делам изобретений н етнрмтнй (23) Приоритет—

Опубликовано 25.02.80. Бюллетень ¹ 7 (53) УДК 621.762. .4:621,762.

„Л. (088.8) Дата опубликования описания 28.02 80

П. А. Витязь, В. К. Шелег, P. А. Кусни и В. М. Капцевич (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский .институт порошковой металлургии

Бепорусского ордена TpyaoBoro Красного Знамени политехнического института

I (71) Заявитель

/. (54) СПОСОБ. ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ

ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ

Г

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления спеченных пористых изделий, и может быть использовано для изготов- ления фильтрующих элементов с заданным распределением пористости по сечению.

Известен способ изготовления спечен-. ных пористых изделий, предусматривающий формование пористой заготовки свободной засыпкой металлического порошка в форму и спекание (1) .

Недостатком известного способа . является невозможность изготовления иэделий с переменной пористостью по сечению.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ изготовления спеченных пористых изделий с переменной по сечению пористостью, включающий формование заготовки прессованием металлического порошка,.загрузку эагОтовки в контейнер, нанесение на поверхность заготовки мелкодисперсного порошка тоf.

2 го же металла, заполнение пористой заготовки мепкодисперсныМ порошком путем пропускания газопылевого потока через заготовку и последующее спекание (21;

Недостатком известного способа является его низкая производительность и недостаточно высокая проницаемость изделий по сечению.

Для повышения производительности процесса и проницаемости изделий пред10 ложен способ, который отличается от, известного тем, что формование заготовки осуществляют путем свободной засыпки порошка в форму, заполнение пор частиц осуществляют порошком с размером эаго3ф товки (0,14-0,5) от размера частиц порошка заготовки при наложении вибрации

t сначала с ускорением 9,8-. 19,6 м/с, г а затем с ускорением 7-9 м/с .

Сущность способа заключается в том, 20 что заготовку формуют путем свободной засыпки металлического порошка в форму, а заполнение пористой заготовки мелкодисперсным порошком производят путем

70 4

1форму. На заготовку насыпают слой мелкодисперсного порошка того. же ме,талла с размером частиц (- 160+ 100) мкм.

Насыпной объем мелкодисперсного порошка составляет 0,24 от насыпного объема порошка заготовки. Заготовку вместе с мелкоднсперсным порошком подвергают вибрации, осуществляемой с ускорением 14,7 м/сХ(частота -93с

I0 и амплитуда -" 1,7-10 Зм), в течение

15 с, а затем с ускорением 7,8 м/с

Х (частота -93; с и амплитуда -0,910 м) в течение 10 с. После этого заготовку спекают при температуре 830 C

11 в течение 1 ч s среде аргона.

Затраты времени на процесс изготовления изделий по предлагаемому способу составляет 71 мин. При этом полученное р0 изделие ймеет максимальный размер пор

52 мкм и проницаемсуь 8,8 10-Н ма в то время как у изделия, изготовленного по известному способу, 57 мкм и

7,3 ° 10 1 м х соответственно.

При использовании предлагаемого способа производительность спеченных изделий с переменной по сечению пористостью повышается более чем на 10%; улуч30 шается качество изготавливаемых изделий эа счет получения заданного распределения пористости по сечению изделия, что

"приводит к увеличению проницаемости фильтрующих элементов при заданной тонкости очистки, а также облегчению реге- нерации; предлагаемый способ позволяет получать изделия иэ-труднопрессуемОго сферического порошка, который является наиболее предпочтительным для изготовле40 ни я, фильтрующих элементов, Способ изготовления спеченных пористых изделий, включаюШий формование пористой заготовки из металлического порошка, заполнение пор заготовки мелкодисперсным порошком и спекание, о т -л и ч а ю щ-и и с я тем, что, с целью повышения производительности процесса и проницаемости изделий, формование заготовкй осуществляют путем свободной засыпки порошка в форму, заполнение пор заготовки осуществляют порошком с размером частиц (0,14-0,5) от размера частиц порошка заготовки при наложении вибрации сначала с ускорением 9,8716 9 совместной вибрации заготовки мелкодисперсного порошка, осуществляемой первоначально при ускорении вибрации

S,8-19,6 м/с Х в течение времени, требуемого для достижения необходимого распределения пористости, а затем при ускорении 7-9 м/с Х ° при этом размер частиц мелкодисперсного порошка должен быть 0,14-0,5 размера частиц порошка,* из которого формуют заготовку. Амплитуда и частота вибрации не оказывают существенного влияния на проникновение мелкодисперсного порошка в заготовку.

При таких режимах вибрации 9,8-19,6м/с происходит разуплотнение как порошка, иэ которого сформована заготовка, так и мелкодисперсного пЪрошка, и на. границе слоев мелкодисперсного порошка и порошка заготовки происходит взаимная диффузия слоев друг в друга. В зависимости от времени взаимной диффузии, соотношения толщин заготовки и слоя мелкодисперсного порошка, а также соотношения размеров этих частиц получают требуемую пористость по сечению заготовки.

При этом при ускорениях меньше

9,8 м/сХ вибрация соответствует режиму; при котором взаимная диффузия частиц порошка различных размеров отсутствует.

При ускорениях больше 19,6 м/с Х про-исходит интенсивное перемешивание порошка во всем занимаемом им объеме, кото рое не способствует получению"изделий с переменной по сечению пористостью, и только при ускорениях, лежащйх в.пределах 9,8-19,6, происходит взаимная дйффузйя слоев частиц порошка различ"ных размеров друг в друга.

Затем заготовку и мелкодисперсный порошок подвергают вибрации с ускорением вибрации 7-9 м/с в течение 10-60с. При этом режиме вибрацииустраняются арочный эффект И" pb0Mei -

45 ности в заготовке. После этого заготовку спекают при температуре 0,7... 0,8 температуры. плавления.

Для регулирования- пористости по се чению заготовки в пределах m 40 до

207 необходимо, чтобы размер частиц

$0 мелкодисперсного порошка составлял

0,14...0,5 размера частиц порошка,— из которого фбрмуктт" зй""И овку,=

Пример. Из сферическог Гпорош55 ка марки БрОФ10-1 с размером частиц (-630+400) мкм формуют заготовку диаметром 30 мм и высотой 10 ьМ путем засыпки порошка в металлическую

Формула изобретения

19,6 м/с, а затем с ускорением

7-9 м/с .

Источники информвдии,, принятые во внимание при экспертизе

716709 6

1. Андриевский P. А. Пористые металлокерамические материалы. M., Металлургия-, 1964, с. 62-63.

2. Авторское свидетельство СССР

% 441958, кл. В 22 F 3/10, 1972, Составитель Л. Гамаюнова

Редактор Т. Шагова Техред Н, Ковалева Корректор И. Муска

Заказ 9712/10 Тираж 889 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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