Способ изготовления изделий из порошковых материалов
(72) Авторы взвбретеяня
В.А.Данилов и H. Н.Дмитращенко
Специальное конструкторско -технологическое бюро
Донецкого .физико-технического института
АН Украинской CCP (73) Заявятель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ
МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано дЛя получения изделий из порошковых материалов, преимущественно иэ труднодеформируемых металлических AopoloKoB
Известен способ получения иэделий . иэ порошковых заготовок путем горячего прессования порошка в оболочке, когда порошок сначала спрессовывается при обычной комнатной температуре, ie . а затем подвергается выдавливанию при повышенной температуре fl) .
Этот способ отличается трудоемкой технологией, требующей нагрева заготовки в процессе прессования, низкой
13 производительностью процесса из-эа длительности технологического цикла, и, кроме того, горячему прессованию, сопутствует процесс образования окис26 лов и других химических соединении, ухудшающих качество готового изделия.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту, является способ изготовления изделий из порошковых материалов, включающий загрузку порошка в оболочку, его уплотнение и экструзию Pj .
Однако способ сложен, поскольку включает вакуумирование порошка и последующее сПекание экструдированной заготовки в специальной атмосфере.
Цель изобретения - упрощение процесса при сохранении BblcoKoH IlfloTHoc" ти получаемых изделий.
Поставленная цель достигается тем, что .в способе, включающем загрузку порошка в оболочку, его уплотнение и экструзию, перед загрузкой передний конец оболочки обжимают для свободного прохода через отверстие матрицы, помещают в него втулку с капиллярными отверстиями, а экструзию проводят с предварительной деформацией для удаления воздуха иэ объема, заполненного порошком.
908532
Если не учитывать усилия на дефор40 мацию оболочки, то nî экспериментальным данныи, давление, достаточное для удаления воздуха из заготовки
=бв (т.е. пределу прочности материала порошка, тогда как давление, необходимое для ее гидроэкструэии будет Ъ 1,12 Ьв).
При вакуумировании порошковой заготовки в оболочке практически всегда остается какое-то количество воздуха за счет его адгеэии к поверхности частиц порошка, что оказывает влияние на плотность получаемого изделия.
В предложенном we способе, благодаря наличию втулки с капиллярными отверстиями удаляется воздух, находящийся как между частицами порошка, так и на их поверхности за счет плот3
Причем деформацию проводят при давлении, равном пределу прочности прессуемого материала, а экструдирование ведут при давлении, большем или равном 1,12 от предела прочности прессуемого материала, На чертеже схематически изображено устройство, реализующее предлагаемый способ, например, гидроэкструэией. t0
Передний конец 1 оболочки 2 (нап" ример, трубки} обжимают до размера .калибрующего отверстия матрицы 3 для того, чтобы создать эаходную часть, в которую вставляют втулку 4 с капил- 1 лярными отверстиями 5, .Оболочку 2 заполняют порошком при одновременном его уплотнении (например, при помощи вибрации), а затем закрывают (завальцовывают) другой конец оболочки 2.
Вставляют оболочку 2, заполненную порошком, в отверстие матрицы 3, заливают рабочую жидкость в контейнер и создают в нем давление. При давлении рабочей жидкости, достаточном для де- формации стенок оболочки 2, заполненной порошком, и для спрессовывания порошка; воздух, находящийся в объеме, выдавливается через капиллярные от верстия 5 втулки 4, соединяющие указанный объем с атмосферой.
Воздух, находящийся в объеме, заполненном порошком, выдавливается эа счет объемной деформации,(сжатия) оболочки 2, что в свою очередь вызывает спрессовывание порошка, При дальнейшем наборе давления в контейнере происходит продавливание самой заготовки через матрицу 3.
4 ного сжатия прилегающих друг к другу частиц порошка.
Предложенный способ обеспечивает получение качественных изделий без операции спекания.
Выдавливание воздуха происходит следующим образом.
За счет того, что порошок в оболочке сжимается от периферии к центру, по оси заготовки сохраняется самая рыхлая часть до конца процесса прессования. Благодаря этому воздух из периферийных областей выдавливается через поры рыхлой части по всей длине заготовки. Наличие втулки с капиллярными отверстиями позволяет удалить воздух иэ оболочки до начала прессования в процессе предварительной деформации, Пример, Проводят гидроэкст" руэию порошка хрома в оболочке из стали 10. Трубку 9 8 мм, толщиной стенки 0,8 мм режут на куски длиной
1,5 м, обжимают передний конец до ф = 5 мм и вставляют s него заглушку из стали с капиллярными отверстиями, заполняют порошком хрома ПХС-1 с помощью вибратора и эавальцовывают другой конец трубки. Затеи трубку вставляют в установку для гидроэкструзии прутков (матрица ф=5 мм) и набирают давление в камере. Давление предварительной деформации 4-6 кбар, рабочее давление 8 кбар для степени обжатия
504.
После гидроэкструзии получают порошковую хромовую проволоку в стальной оболочке ф=5 мм плотностью 92ь от теоретической.
При получении гидроэкструэией прутков ф=6 мм из хромового порошка в стальной оболочке, усилие гидроэкструзии заготовки ф=8,9 мм при толщине стенок 0,79 мм составляет 728С кг/мм, а усилие предварительной деформации, достаточное для удаления воздуха из оболочки составляет 40—
62 кг/мм (в зависимости от размеров частиц порошка).
Технико-экономическая эффективность способа состоит в упрощении процесса экструзии порошков из труднодеформируемых материалов с сохранением высокой плотности получаемых иэделий.
Формула изобретения
1. Способ изготовления изделий иэ порошковых материалов, преим ществен532 6
2. Способ по и. l, о т л и ч а юшийся тем, что предварительную деформацию проводят при давлении, равном пределу прочности прессуемого материала, а экструдирование ведут при давлении, большем или равном
l,l2 от предела прочности прессуемого материала.
39 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент СИА N 3824097, кл. 8 22 F 3/14, 1970.
2. " Иейа11цгц1а and Metal Forм ming". 1973, И 40, и 10, р. 331.
° ° Ф ° ° ° ° °
° г °
° ° б ° ° ° ° °
° ° ° ° ° °
° ° ° ° ° 4 °
° ° ° t Ф °
У
° °
° °
° ° °
° °
° Ф
У °
° . °
° °
° °
Е °, °
° °
° ° ф
° ° °
4 ° ° °
4 °
° ° °
° * °
1ф °
° ° у °
° ° °
Ф °
° °
° 4
° °
4 °
° ° °
° °
Ф
4 °
° ° ° ° Ф у
° ° °
° ° ° ° °
° ° °
° °
° °
° ° °
° °
° ° 4
° ° ° °
° ° ° ° ° ° °
° ° ° ° ° °
° °
Ф
° ° ° °
° °
4 е ° ° а °
° °
° ° ° ° ° . 1
1 ° ° °
° ° ° °
° °
° ° ° °
° °
Составитель A.Ñîðîêèí
Редактор Н.Гришанова Техред Е.Гаврилеако Корректор О.билак
° ВЮ
Заказ 698/14 Тираж 853 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
5 90 но иэ труднодеформируемых металлических порошков гидроэкструэией, включающий загрузку порошка в оболочку, его уплотнение и экструзию, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса при сохранении высокой плотности получаемых изделий, перед загрузкой передний конец оболочки обжимают для свободного прохода через отверстие матрицы, помещают в него втулку с капиллярными отверстиями, а экструзию проводят с предва рительной деформацией для удаления воздуха из объема, заполненного по,рошком.
° ° ° ° °
° °
° °
° ° ° °, °
° ° °
° °
° °
° ° °
° 4
° °
° ° °
° б в ° °
° ° ° ° ° ° ° °
Ф °
° ° ° а °
° ° ° < ° ° °
° ° °
° ° °
° ° ° ° °
° ° ° °
° ° Ф + °
° ° ° ° °
° ° ° ° °
° ° ° °
4 °
° °
