Заготовка со сквозным отверстием для получения полого сферического тела

 

Б.Q. Гуревич, Л.Б. Нежевенко, П.В. Герасимо и Н.H. Брагин (72) Авторы изобретения (71} Заявятель (54) ЗАГОТОВКА СО СКВОЗНЫМ ОТВЕРСТИЕМ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ПОЛОГО СФЕРИЧЕСКОГО ТЕЛА

Изобретение относится к получению по.лых сферических тел, преимущественно иэ

Ф тугоплавких соединений, металлов и сплавов, и может найти применение в металлургической промышленности, керамичесом производстве химическом Karanmae при производстве фильтров и .в качестве теплоизоляционных материалов.

Известны заготовки цилиндрической формы с отношением диаметра к высоте

1:1 для изготовления из порошков сфери- ческих тел (1).

Недостаток заключается в том, что сплошная заготовка не может быть испогйэована при изготовлении сферических тел

1$ с полостью, Наиболее близкой к изобретению является заготовка кубической. формы, изготов ленная формованием пластифицированного . порошка и имеющая . сквозное отверстие с отношением . диаметра отверстия к стороне куба, равным 0,2-0,6 2J.

Однако использование заготовки кубической формы даже при оптимальном соотношении диаметра отверстии к стороне куба (0,2-0,6) приводит к образованию раэнотолщинности стенок полого сферического тела в перпендикулярных осях, причем в направлении наибольшей оси полости толшина стенки наименьшая. Это снижает прочностные, а в некоторых случаях теплоизеляционные, характеристики изделий.

Цель изобретения - повышение. прочности и, как следствие, эксплуатационных. характеристик иэделий.

Поставленная цель достигается тем, что в заготовке, имеющей квадратное поперечное сечение и продольное отверстие, сторона квадрата равна 1,4-1,6 высоты заготовки.

На фиг. 1 изображены заготовка и получаемое тело, поперечное сечение; на фнг. 2 - то же, продольные сечения. заготовка 1 квадратного поперечного сечения имеет отверстие 2. После окатывания получают сферическое тело 3.

Для получения изделий требуемого диаметра размеры заготовок рассчитаны иэ

856528 4 отверстием. Отношение диаметра отверстия к стороне квадрата равно 0,5. Соотношение стороны квадрата к высоте заготовки изменяют от 1,0:1,0 цо 1,7:1,0.

Окатывание заготовок проводят в планетарной центробежной мельнице по известному способу. Полые сферические тела спекают при 2500 С..

Изменение толщины стенки полой сфе ð ры по взаимоперпендикулярным осям, несферичность изделий после окатывания и прочность их на сжатие после термообрвботки приведены в табл. 1. условия равенства.обьемов заготовок и сфер. Отношение диаметра отверстия к стороне квадрата принято равным 0,5.

Таблица 1

Характеристика сфер после окатывания

Отношение толщина стенки, мм стороны квадрата к высо» несферичнос

% диаметр, мм в сечении вдоль оси по» лости в сечени перпендикулярном оси по те заготовки лости

1,0 3,60 0,05 0,32 1,06

1,3 3,60 0,05 0,57 1,01

2,0-3,0 2,85. 0,05 5

2,0-3, 0 2, 85 0,05 1 0

2,0-3,0 То же

2,0-3,0

0,65 1,00

0,75 0,96

1,4 То же

14

1,6

До 6,0

0,92

0,78

1,7

П р и м е ч а н и е: Несферичность изделия определяют как отношение разности максимального и минимального диаметров к минимальному измеренных с помощью часового проектора.

Как видно из табл. 1 разностенность полых сферических тел при увеличении отношения стороны квадрата ек высоте заго45 товки уменьшается. Однако форма тел при использовании заготовок с отношением указанных размеров более 1,6 ухудшается в связи с тем, что чем больше несоосность изделия, тем большее количество материала перемещается при его окатывании. Ве-

50 личина минимальной разрушающей нагрузки спеченных тел, которая является основным браковочным критерием, повышена в 2-3 раза. Согласно требованиям техни» ческих условий на изготовление и исполь- 5 зование полых сферических тел их рвзруmaumas нагрузка при сжатии должна быть не менее 10 кг.

Пример 1. Для изготовления полых сферических тел используют порошок карбида циркония с удельной поверхностью

4 м 1г. Порошок смешивают с пластификвтором на основе воска, парафина и каучука в количестве 50 об.%. Из пластич ной массы мунцштучным формоввнием из готавливают стержни квадратного сечения (З,О "P,0 - 3,5 < 33,5- мм) со сквозным

Оптимальное соотношение стороны квадрата и высоты заготовки соответствует (1,4-1,6): 1,0.

Пример 2. Для изготовления сферических тел из молнбцена, нитрида циркония .и карбида ниобия используют по1 рошки с удельной поверхностью 4,0 м /г.

Приготовление пластичной массы, формование. стержней и получение заготовок проводят по схеме, описанной в примере 1.

Размеры стержней и заготовок выбраны из условия получения окатанных сфер диаметрдМ 3,5 мм. Отношение диаметра отверстия к стороне квадрата равно 0,5 отйошеиие стороны квадрата к высоте заготовки - 1,5:1,0. Сферические тела из молибдена после окатывания спекают при

6

1 SOO С, иэ нитрида циркония - при 2 иэ карбида ниобия - при 2400 С.

Характеристика сферических тел дена в табл. 2.

856528 6

100 С, ти тел в 2-3 раза, что позволяет увели4 чить выход годного продукта на 25ф40%. приве- Кроме того, срок использования сферических тел в подвижном массиве, например, в теплообменных аппаратах, благодаря повышению прочности сфер увеличивается на 50%.

Та бл и ц а

1Î

2,85 +0,05 18

Молибден

Нитрид циркония

2,85 0,05 11

Карбид ниобия

2,85 0,05 13

Составитель P. Горяинова

Редактор Г. Кацалап Техред А. Бабянеа Корректор В.Синицкая

Заказ 7056/7 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4t5

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

Использование предлагаемой формы заготовок для изготовления полых сферических тел пф сравнению с известной обеспечивает возможность уменьшения разностенности полых сферических тел, а также повышение минимального значения прочнос.

Формула изобретения

Заготовка со сквозным отверстием. для получения полого сферического тела, преимущественно иэ пластифицированных порошков тугоплавких соединений, металлов и сплавов, имеющая квадратное поперечное сечение и продольное отверстие, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности получаемых иэделий, сторона квадрата равна 1,4-1,6 высоты заготовки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии М 49-9316, кл. 15 F 2, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

hh 770066997799, кл. В 01 У 2/1", 1978.