Способ уплотнения длинномерной пористой заготовки

 

) I . СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ДЛИННОМЕРНОЙ ПОРИСТОЙ ЗАГОТОВКИ, включающий помещение заготовки в оболочку, ее деформацию и удаление, отличающийся тем, что, с целью получения заготовки неограниченной длнны, оболочку образуют намоткой гибкого элемента из материала, обладающего эффектом памяти, а деформацию осуществляют при нагреве оболочки с заготовкой до температуры обратного мартенситного превращения материсша оболочки. 2. Способ.по п. 1, о т л и ч а ющ и Л с я тем, что., с целью получения заготовки сложного профиля, намотку гибкого элемента из материала, обладающего эффектом памяти, осуществляют чередованием его с гибким элементом из материала, не обладакщего эффектом памяти. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ! с

PECfMiЛИН

091 (11) !

2007 А за " 22 F 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

1 с

% б с)

j !

1 ! !

I с (21) 3505698/22-02 (22) 25.10.82 (46) 15.05.84. Бюл. N 18 (72) 10.Н. Логинов и Б.Е. Хайкин (71) Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М. Кирова (53) 621.762.4.016(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Я 660780, кл. 8 22 F 3/12, 1979„

2. Кипарисов С,С., Либенсон Г.А.

Пороиковая металлургия. "Металлургия", 1980, с. 275-281. (54)(57) 1. СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ДЛИННО.

МЕРНОЙ ПОРИСТОЙ ЗАГОТОВКИ, включающий помещение заготовки в.оболочку, ее деформацию и удаление, о т л ич а ю щ и и t я тем, что, с целью получения заготовки неограниченной длины, оболочку образуют намоткой гибкого элемента из материала, обладающего эффектом памяти, а деформацию осуществляют при нагреве оболочки с заготовкой до температуры обратного мартенситного превращения материала оболочки.

2. Способ,но п. l о .т л и ч а ющ и fi с я тем, что, с целью получения заготОВки слОжнОГО прОфиляу на мотку гибкого элемента из материала, обладающего эффектом памяти, осуществляют чередованием его с гибким

С! элементом из материала, не обладающе- 9

ro эффектом памяти, 1092007

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спо- собам уплотнения, H может быть применено для уплотнения длинномерных пористых заготовок "без использования специального прессового оборудования.

Известен способ уплотнения длинномерных пористых заготовок, включающий засыпку порошка в оболочку, уплотне" 1О ние и спекание. Деформацию пористой заготовки осуществляют обкаткой оболочки с порошком по винтовой линии с подачей обкатывающего органа относительно оболочки за один оборот на ве» 15 личину, не превьппающую ширины калибрующей части обкатывающего органа f13.

Однако известный способ характеризуется недостаточной степенью уп- 20 лотнения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ уплотнения длинномерных пористых заготовок, включающий помещение заготовки в оболочку, ее деформацию жидкостью или газом и последующее удаление (2), Недостатком известного способа 30 является невозможность. получения заготовок неограниченной длины.

Цель изобретения — получение заготовок неограниченной длины.

Поставленная цель достигается тем, З5 что согласно способу уплотнения длинномерных пористых заготовок, включающему помещение .заготовки в оболочку, ее деформацию и удаление, оболочку образуют намоткой гибкого элемен- 40 та из материала, обладающего эффектом памяти, а деформацию осуществляют при нагреве оболочки с заготовкой до температуры обратного мартенситного превращения материала оболочки, 45

Кроме того, с целью получения заготовки сложного профиля, намотку гибкого элемента из материала, обладающего эффектом памяти, осуществляют чередованием его с гибким элемеи" том из материала, не обладающего эффектом памяти.

До намотки на заготовку гибкий элемент подвергают удлинению, например, методом волочения при температу- > ре ниже температуры обратного мартенситного превращения. После намотки на заготовку ее вместе с гибким элементом подвергают нагреву до температуры обратного мартенситного превращения. При этом длина гибкого элемента уменьшается, что вызывает уменьшение диаметра гильзы и обжатие заготовки. Операция нагрева до температуры вьппе температуры обратного мартенситного превращения может быть совмещена с операцией спекания заготовки.

Материалы, обладающие эффектом памяти, имеют способность восстанавливать свою форму при изменении температурных условий в пределах деформаций 8-15, обладают высокими значениями предела прочности (для нитинола-60 — свыше 1000 NITa твердоети (для того же материала НРС"60@) и в связи с этим могут быть использо ваны для изготовления инструмента, пригодного для обработки материалов давлением.

Технологические возможности способа могут быть расширены тем, что витки, полученные намоткой гибкого элемента, изготовленного иэ материала, обладающего эффектом памяти, чередуют с витками, полученными намоткой второго гибкого элемента, изготовленного из материала, не обладающего эффектом памяти. В этом случае при нагреве до температуры обратного мартенситного превращения диаметр заготовки уменьшается по винтовой линии в месте контакта с витками гибкого элемента, обладающего эффектом памяти, в результате чего на поверхности заготовки получают, например профиль резьбы.

Пример 1. На пористую заготовку иэ железного порошка наматывают имеющий прямоугольное поперечное сечение гибкий элемент, изготовленный из сплава, обладающего эффектом памяти, например из нитинола-50. Предварительно при температуре ниже температуры обратного мартенситного превращения (для нитинола-50 последняя о составляет величину 105 С) гибкий элемент удлиняют со степенью деформации 8, например методом волочения.

Намотку гибкого элемента осуществляют вращением и поступательным перемещением заготовки, а также подачей гибкого элемента с разматывающего устройства. Заготовку с гибким элементом перемещают через нагревательное устройство, где путем нагреЭ 10920 ва выше температуры 105 С осуществляют обратное мартенситное превращение материала гибкого элемента, вследствие чего последний приобретает длину, которую он имел до деформации удлинения, т.е. укорачивается на 8% и обжимает заготовку. Относительное уменьшение диаметра заготовки можно определить по формуле

40 FAD - 46 10 — - -= 0,08, Оо 00 0 где И и Во " соответственно уменьшение длины и начальная длина витка гибкого элемента. 15

Таким образом, обжатие заготовки пропорционально изменению длины гибкого элемента. На выходе из нагревательного устройства гибкий элемент сматывают. Процесс уплотнения можно повторить. Для этого на заготовку с другого разматывающего устройства наматывают гибкий элемент. Нагрев производят в нагревательном устроистве, состоящем из контактных роли- 25 ков, к которым подводится напряжение от источника тока. С помощью второй моталки сматывают гибкий элемент, а заготовки передают на дальнейшую обработку (например волочение). щ

Суммарное уплотнение двумя гибкими элементами составляет 16%. При необходимости его увеличения возможно применение трех и более гибких элементов, наматываемьпс и раэматывае35 мых последовательно.

Эффектом памяти формы обладают материалы со структурой упорядоченного, термоупругого, внутренне двойиикованного мартенсита. Установлен це- 40 лый ряд сплавов: медь-цинк, золотокадмий, медь-алюминий, никель-титан и др., которые обладают эффектом памяти формы. Температуры обратного мартенситного превращения таких спла"15 вов лежат в широком диапазоне от отрицательных до положительньас в зависимости от соотношения и вида компонентов, температура обратного мартенситного превращения для различных 50 сплавов колеблется в пределах - c

150...+730 С. Сплав никеля с титаном. (нитинол) обладает всеми необходимыми характеристиками для изготовления инструмента: высокой прочнос- 55 тью (свыше 1000 MIIa) и твердостью (свыше 600 МПа). В связи с этим он может быть использован для изготов07 4 ления гибкого элемента, являющегося деформирующим инструментом, При необходимости создания на поверхности заготовки 1 винтовой нарезки, например резьбы, витки, полученные намоткой гибкого элементе 2 изР готовленного из материала, обладающего эффектом памяти, например нитинола, чередуют с витками, полученны» ми намоткой второго гибкого элемента 3, изготовленного из материала, не обладающего эффектом памяти, например из рядовой стали. При этом после нагрева заготовки l с намотанными гибкими элементами витки иэ нитннола, уменьшаясь в диаметре, обжимают заготовку l, формируя впадины, витки из стали 3 остаются неизменными, задавая высоту выступов.

Пример 2. В качестве деформирующего инструмента используют ленту прямоугольного поперечного сечения, изготовленную иэ нитинола-50.

В качестве второго гибкого элемента используют ленту прямоугольного сечения, изготовленную из стали 3, Ленту из нитинола-50 предварительно подвергают волочению с коэффициентом вытяжки Л 1,08 беэ обжатия боковых кромок.

На круглую медную заготовку с диаметром .030 мм и начальной плотностью р 7 г/см наматывают ленты, чередуя витки ленты из нитинола-50 и стали 3. После намотки заготовку нагревают до 105 С, что соответствует температуре обратного мартенситного превращения нитинола-50. Витки из нитинола-50, уменьшаясь в диаметре, обжимают заготовку 1 на величину

40 0,08 0 0,08х30=2,4 мм. Витки иэ стали 3 не подвергаются обратному мартенситному превращению и не обжимают заготовку, После деформации производят смотку лент с заготовкй. Разница 402,4 мм составляет глубину полученной винтовой нарезки на за" готовке, В местах воздействия ленты из нитинола-50 заготовка подвергается уплотнению до плотности у = р

«1,18=7 1,18 8,26 г/смЗ. о

Возможно уплотнение заготовки в месте впадин винтовой нарезки до плотности компактного материала пу" тем подбора соответствующей начальной плотности заготовки, а также величины предварительной деформации ленты из нитинола-50.

1092007

Составитель R. Нарва

Редактор С. Лисина Техов М.Кузьма Корректор В Гиуняк

Заказ 3175/8 Тирам 775 Подписное

ВНЙИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Ф

Длина заготовок, полученных по известному способу не монет быть бесконечной, поскольку определяется габаритами применяемого устройства.

Предлагаемым способом мокко получить заготовки длиной 200"500 м. В качестве исходной заготовки используит заготовки полученные, например, мундЯ штучным прессованием, или сваркой коротких цилиндрических заготовок, спрессованных в пресс-форме.

Таким образом, применение предлагаемого способа обеспечивает уплотнение-пористых заготовок неограничен,ной длины сложного профиля.