Способ изготовления изделий из металлических порошков

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСНУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТИЦ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЯИ

К АВТОРСКОМУ СВЩ(Е ПИЬСЧЗУ г (21).3741284/02 (22) 16.05.84 (46) 15.11.93 бюл. Йю 41-42 (П) Отделение Института химической физини AH

СССР (9) $Q (и) 12185 А1 (Я) в2г 3 и вполз о2 (УфМерщанов Af „ âèíñíàÿ И.П„. Питюлин ДН.; (6ЩЖОСОЬ ЮВОТОВЙЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ

МЙАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ .

1218565

Изобретение относится к порошковой. металлургии; в частности к способам изготовления изделий из твердых:сплавов на основе тугоплавких неорганических соединений металлов 1Ч-И групп Периодической системы (карбидов, боридов и др.), получаемых методом высокотемпературного реагирования в режиме горения компонентов реакционной шихты, Целью изобретения является снижение пористости и повышение одйородности изделий.

Сущность изобретения заключается в

*том. что приложение внешнего механического давления: к зкзотермической смеси исходных латериалов в реакционной пресс-форме позволяет проводить процесс синтеза при оптимальной плотности шихтового состава, что определяет высокие значе. ния. скорости и температуры горения и приводит к повышению максимальной температуры, развивающейся в обьеме синтезированной заготовки, с одной стороны; и к увеличению скоростей газовыделения и газоотвода (скорость газоотвода возрастает за счет повышения перепада давлений в результате. интенсивного газовыделения), с другой стороны. Выдержка синтезирован° ной заготовки позволяет быстрее и Gonee полно отвести газифицировавшиеся примеси, гомогениэировать объем полученной за. готовки и начать деформирование при высокой температуре. Высокая температурз деформации определяет. возможность более длительной изобарической выдержки полученного изделия, что приводит к получению. плотного однородногЬ иэделия высокого качества, fl р и м е р 1. Изготовление матрицы диаметрсил 100 мм.

В качестве исходного материала йспольэуют смесь следующего состава. мас. g:

Титан . 68,9

Бор . Остальное

Смесь в количестве .1 кг помещают в реакционную пресс-форму диаметром 100 мм, прикладывают внешнее механическое давление: для достижения относительн0й плотности смеси 76,3, в смеси локальным инициированием возбуждают фронт горения, после выдержки в течение 1 с с момента инициирования. производят горячее деформирование синтезирбванной заготовки в изделие и изобарическую выдержку в течение ЗбО с. Свойства полученного изделия . представлены в табл. 1.

Пример 2. Изготовление валка холодной прокатки диаметром 160 мм.

В качестве исходного материала используют смесь следующего состава, мас.$:

Титан 40,47

5 Углерод 9.92

Молибден 2,48 . Медь 5,67

Никель Остальное

Смесь в. количестве 3 кг помещают в

10 реакционную пресс-форму диаметром 160 мм, прикладывают внешнее механическое давленйе для достижения относительной плотности смеси 51,5ф; в смеси локальным инициированием возбуждают фронт горе15 ния, после выдержки в течение 60 с с момента инициирования йроизводят горячее деформирование синтезированной заготовки в. изделие и иэобраческую выдержку в течение 1 с. Свойства полученного изделия

20 представлены в табл. 2.

Пример 3. Изготовление волоки, фасонного профиля диаметром 100 мм.

В качестве исходного материала ис- пользуют смесь следующего состава, 25 мас.%:

Титан 60,65

Молибден 18,03 . Нйкель 11,48

Углерод Остальное

Смесь в количестве 1,5 кг помещают в реакционную пресс-форму диаметром 100 мм, прикладывают вйешнее механическое давление для достижения относительной плотности- смеси 61,5$, в смеси локальным

35 инициированием возбуждают фронт горения, после выдержки в течение 14 с с момента инициирования производят горячее деформирование синтезированной заготовки в изделие и изобарическую выдержку в течение 120 с, Параметры процесса синтеза и свойства полученйого изделия приведены в табл.

3 °

П р и и е р 4 (известный). Изготовление

45 волоки фасонного профиля диаметром 100 . мм.

В качестве исходного материала ис-. пользуют смесь следующего состава, мас.g:

50 Титан . 60,65

Молибден 18,03

Никель 11,48

Углерод Остальное

Смесь s к оличестве 1 5 кг помещают s

55 реакционную пресс-форму диаметром 100 . мм, получение изделия проводят в условиях известного способа, 8 примере 4, где изделие. получали в .условиях известного способа, т.е. беэ применения предварительного уплотнения эк1218565

Использование предлагаемого способа (56 Авторское свидетельство СССР в промышленности позволит получить тавр- 16: 1Ф 884856, кл. 8 22 F 3/00, 1981. досплавные изделия высокого качества, Авторскоесаидетельсттво СССР значительно увеличить срок службы, -поем- - Ю 721977; кл. В ЙМ= ЗМО, 1980 (непубл,).

Та блица 1. * Коэффициенты неоднородности свойств по объему йзделия рассчитывают по следующей формуле где К -.коэффициент неоднОродности свойств по объему изделия;

С - среднее значение .свойства по -результатам есех измерений;

С1- значение свойства при одноМ измерении; п-.количество измерений.

Т.а 6. л и ц а 2

5 эотермической смеси, выдержки после ини- циирования реакции горения и изобариче-, ской выдержки после горячего. 5 деформирования, свойства изделия наихудеие: значительное содержание свободного углерода 0.25 мас.g. большая пористость

53 ; сильная неоднородность иэделия. сить стабильность и надежность получаемык изделий. Применение предлагаемого способа дает возможность изготовления иэделий из твердосплавных материалов с малой удельной массой, что приводит к существенному снижение. материалоемко. сти получаемой продукции.

1218565

Таблица 3

Составйтель .C .Sàãðáçà .. Редактор. В.Трубченко Техред М,Моргентал . Корректор С;Шекмар.Тираж.. --. .. Подписное .

НПО "Поиск . Роспатента

113035; Москва. Ж-35,:Раушская наб;, 4/5. Заказ 3241 Производственно-издательский. комбинат "Патент", г. Ужгород, ул;Гагаринэ, 101

Формула изобр-ете н ия .. снйжен<Я..поРистости. и повышениЯ одно.родности изделйя., к зкзотермической смеСПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ: ::.си исходных; порошков прикладывают

ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ;.:акую- давление,:с момента инициирования горечэющий инициирование реакЦии. горения в. 5 ния проводят. выдержку под этим давленизкзотермичЕской .смеси -исходных порош-:. ем в течение 1 -.60 с, а после: горячего ков и йоследувщее: горячее деформирова- деформирования осуществляют иэобаричение, отличающийся тем, что, с . цеаью скую. выдержку в течение 1 - 360.с.