Способ изготовления спеченных изделий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (n>725818 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) З 02,1177 (21) 2562802у22-02 с присоединением заявки ¹â€” (51)М. Кл,2

В 22 F 3/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 050480. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 10. 04. 80 (53) УДК621 ° 762 ° 4:

:621.762.5 (088.8) В. П. Булычев, A. A. Барянцев, В. И. Грошев, Ю. И. Казимиров и Л. Б. Нежевенко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления изделий из порошковых материалов методом мундштучного прессования с последующим спеканием. Спо- 5 соб может быть использован при изготбвлении стержневых, трубчатых нагревателей и твердосплавного инструмента типа сверл, разверток и др.

Известен способ изготовления иэделий из пластифицированных смесей, заключающийся в двухстадийном прессовании ее в матрице (1).

Однако такой способ не позволяет получить равномерного распределения 15 пластификатора, что вызывает большой разброс значений физико-механических свойств спеченных изделий.

Наиболее близким по технической 20 сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления спеченных иэделий методом мундштучного прессования твердосплавных смесей, заключающийся в том, что перед мундштучным25 прессованием пластифицированную смесь .

6-8 раэ продавливают через мундштук с диаметром отверстия 2, 5 мм с постоянной степенью обжатия, с целью равномерного распределения пластифика- 30 тора в смеси, затем иэделия спекают (2) .

Недостаток этого способа — невысокие физико-механические свойства из-эа недостаточной равномерности распределения пластификатора в объеме изделия.

С целью повышения физико-механических свойств изделий, предложей способ, отличающийся от известного тем, что многократное продавливание осуществляют со ступенчатым повышением степени обжатия от 84 до 99,9% при температуре 0,5-0,9 от температу- ры плавления пластификатора, а окон- . чательное выдавливание проводят со степенью обжатия на 1-4% меньше максимальной степени обжатия при многократном продавливании. Многократное продавливание осуществляют через набор фильер с различным диаметром со скоростью выдавливания 100-200 мм/мин.

Предложенный способ Осуществляют следующим обраэОм.

В порошкообразную смесь вводят подогретый пластификатор, затем ее многократно продавливают через фильеры с повышением степени обжатия от 84 до

l99,9% при температуре 0,5-0,9 от тем725818 пературы плавления пластификатора, что вызывает равномерное распределение пластификатора в смеси. Окончательное мундштучное прессование смеси осуществляют со степенью обжатия на 1-4% меньшей максимальной степени обжатия гри усреднении. Снижение степени окончательного обжатия позволяет получить изделие со 100% плотностью без @низотропии свойств. .После мундштучного прессования изделия спекают ° Спеченные изделия характеризуются равномерно распределенной пористостью и высокими физико-механическими свойствами.

Пример -1. Предварительно подогретый до 60ОС порошок карбида цир- 15 кония с удельной поверхностью 3,5 м /r (по БЭТ) тщательно перемешивают с

7,вес.Ъ пластификатора, состоящего из парафина, воска, олеиновой кислоты.

Известный способ

Предлагаемый способ

0цу при 20 С, кг-/мм т при 20 С кг/мм азазер ор, км

Пло ос

% тн

Плот иост

Ъ отн. ер ор, км р. min р. ппп max

0,5-50 30

40 97-99 0,5-15 45

92-95

40

22 давлени . 200, 300, 500, 700 и

1200 кг/cM2 соответственно, достигая при этом 84,0; 88,8; 96,0; 98,4; 99,8%

35 степени обжатия. йз полученной массы прессуют брикеты диаметром 30 мм и высотой 35-45 мм и выдавливают из них стержни диаметром 5,0 мм при давлении

600 кг/см и скорости истечения

4Q 200 мм/мин со степенью обжатия 97,2%.

Полученные заготовки подвергают спеканию в две стадии: удаление пластификатора до 350 С и спекание в среде аргона при 2550 С в течение 30 мин.

Пример 3. По приведенной выше технологии изготавливают изделия из твердых растворовЕгС -ИЬС при весовом соотношении компонентов 1:1.

Свойства изделий после спекания

О приведены.в табл, 2.

Таблица 2

Предлагаемый способ

Ма териал при 20 С, кг/мм

2 т т—

Пло нос

% отн

min max

20 40 97-99 О, 5-20 45 40

ИЪС 93-95 0,6- 32

7„гС- 92" 95 0,6- 35 20 45 97-99 0,6-15 50 45

-ыЪС 45

Как видно из приведенных данных использование предложенного способа получения изделий из порошкообразных материалов обеспечивает по сравнению с известным способом увеличение йлотности после спекания на 5Ъ, повышение прочности в 1,5 раза при уменьшении разброса свойств почти в 2 раза.

Пример 2. Предварительно подогретый до 60 С порошок карбида ниоо бия с удельной поверхностью 3,0 м /г

2 (по БЭТ) тщательно перемешивают с

7,0 вес.Ъ пластификатора, состоящего из парафина, воска и олеиновой кисло ты, После этого смесь охлаждают до

35 С, а затем загружают в пресс-форму диаметром 30 мм и продавливают по

5 раз последовательно через фильеры диаметром 12; 10; 6; 4; 1,5 мм. При

После этого смесь охлаждают до 35 С. загружают в пресс-форму диаметром

30 мм и продавливание 5 раз последовательно через фильеры диаметром 12;

10; 6; 4,0; 1,5 мм при давлении 200, 300, 500, 800 и 1200 кг/см соответ2 ственно, достигая при этом 84,0; 88,8;

96,0; 98,4; 99,8% степени обжатия. Из полученной массы прессуют брикеты диаметром 30 мм и высотой 35-45 мм и выдавливают из них заготовки для нагревательных элементов диаметром 5,0 мм

2 при давлении 600 кг/см и скорости истечения 150 мм/мин со степенью обжатия 97,2%, Полученные заготовки подвергают спеканию в две ста.ции: удаление пластификатора до 350 С и спекание в среде аргона при 2500 С в течение 30 мин.

Свойства спеченных изделий приведены в табл. 1.

Т а б л и ц а 1

725818

Составитель Л. Гамаюнова

Редактор А. Мотыль Техред M.Êóçüìà Корректор И. Муска

Тираж 889 . --- Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

M сква Ж-35, Раушская наб., д. /

4/5

Заказ 833/14

113035, о

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

Как видно .из приведенных данных, использование предлагаемого способа получейия изделий иэ порошков карбидов и их твердых растворов обеспечивает по сравнению с известным способом увеличение плотности и прочности при уменьшении разброса.

Фсрмула изобретения

1. Способ изготовления спеченных

40 изделий, включающий смешивание порошка с пластификатором, многократное продавливание через мундштук, окончательное выдавливание заготовки и спекание, отличающийся тем, 5 что, с целью повышения физико-механических свойств, многократное продавливание осуществляют со ступенчатым повышением степени обжатия от 84% до

99,9Ъ. при температуре 0,5-0,9 от температуры плавления пластификатора, а окончательное выдавливание проводят со степенью обжатия на 1-4Ъ меньше максимальной степени обжатия при мно" гократном продавливании.

2. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что, многократное продавливание осуществляют через набор фильер с различным диаметром со скоро-. стью выдавливания 100-200 мм/мин °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 213705, кл. В. 22 F 7/20, 1959.

2. Самсонов Г. В., Плкиц Г. В., Слезко А. И. и Прядко Г. A. Исследование закономерностей муйдштучного прессования твердосплавных смесей. Порошковая металлургия, 1969, 9 8, с. 18-22.