Способ изготовления спеченных пористых изделий

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 22 F 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТИЙ (21) 3729702/22-02 (22) 21.04.84 (46) 07.04.86. Бюл. ¹ 13 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) Б.А. Друянов, К.Б. Вартанов и В.К. Муравьев (53) 621.762.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ,№ 772718, кл. В 22 F 3/10, 1980.

Скороход В.В. Реологические основы теории спекания. — Киев: Наукова думка. 1972, с. 151. (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ из порошковых материалов, включающий прессование заготовки из порошкового материала и ее последующее спекание, о т л и—

„„SU„, 1222414 A ч а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических возмож- ностей за счет создания переменной пористости по толщине, при спекании противоположные поверхности заготовки нагревают до разной температуры, причем температуру нагрева каждой иэ этих поверхностей устанавливают из соотношения Я

-,-(,:: ) "" где, — пористость заготовки после прессования;

9 и 9 — пористость противоположных. поверхностей заготовки;

У вЂ” коэффициент, характеризующий реологию порошкового материала.

1222414

11,54

8,62

7,51

3,57

Ag

Си

Fe

Соотношение следует из формулы, определяющей неоднородное распределение пористости по толщине заготовки, на противоположных поверхностях которой заданы различные постоянные температуры Т„ и Т

g 6 T T

0 (t, 9) t0,å.a(- —, „(1+ —,. у) — }, р

1 (1) де 9 (t,÷ ) — распределение пористости заготовки по толщине;

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения спеченных пористых изделий для.изготовления из них фильтрующих элементов, имеющих переменную пористость по сечению.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет создания переменной пористости по толщине изделия.

Поставленная цель достигается тем, что при спекании на двух противоположных поверхностях заготовки путем нагрева создают различные постоянные температуры, соответствующие диапазону температур спекания для данного порошкового материала, величина отношения которых определяет ,степень неоднородности распределения пористости по толщине заготовки в соответствии с формулой

9, ) т е где 8, — начальная пористость заго-, товки

О,и Π— пористости противоположных поверхностей заготовки, температуры которых постоянны и равны Т„ и Т соответственно; ф - переменный коэффициент, характеризующий реологию порошкового материала.

Значения 1 для некоторых материалов следующие: начальная пористость заготовки, время спекания, текущая координата толщины заготовки; толщина заготовки; коэффициент поверхностного натяжения для данного материала; средний радиус частиц порошкового материала; — постоянные температуры на двух противбположных поверхностях заготовки, соответствующие диапазону температур спекания для данного порошкового материала; — коэффициент вязкости материала основы при температуре Т„ .

1) получена интегрироваеского уравнения спекания

1О

Т„и Т

20

Формула ( нием кинетич

25 1 d8 9 6 1

dt й, «1(т) Закон зависимости вязкости материала основы q от температуры Т при этом принимается в виде

30 (т>= ()y

Постоянные для никелевого порошка г =10 см, о =2400 эрг/см

q =2-10 Пуаз. Температуры на краях

1 пластины =0 и Ч =10 мм постоянны и равны Т„ -700 С,и Т -1000 С соот,ветственно ° где » и Т вЂ” характерные вязкость и температура для данно35 го материала; — постоянная материала.

Величина определяется иэ зависимости коэффициента вязкости 1 данного материала от температуры Т.

40 Пример. Используя формулу (1) составляют таблицу зависимости пористости 9 от времени спекания и текущей координаты толщины у для пластины с начальной пористостью

459р=Оф4фтолщинойо= 1 0мм при усло вии, что о"/p (0,1, где h „ — соот-! I ветственно длйна и ширина пластины.

1222414

Время, с

Данные пористости при текущей координаты толщины мм

7,5

2,5

О

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

450

0,387

0,351

0,334

0,321

0,379

0,324

0,292

0,279

0,370

0,362 0,354

0,275 0,249

0,231 0,208

0,218 О, 180

900

0,297

0,267

1350

1800

0,244

Составитель В. Еременко

Редактор И. Дербак Техред М.Моргентал Корректор -Г. Решетник

Заказ. 1646/11 Тираж 757 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

Для подтверждения теоретических результатов проводят экспериментальные исследования по спеканню пластин пористостью 9,=0 4, толщиной 8 =10 мм . и продольными размерами 120х120 мм.

Пластины нарезают из прессовок порошка никеля, полученного диссоциацией карбонила с насыпной массой

1,70 г/см . Спекание проводят в спе циальной печи в атмосфере аргона в течение 30 мин. Для этого никелевую пластину помещают между металлическими плитами, снабженными электроподогревом, температуры которых соответственно 700 и 1000 С. Температурный режим контролируют с помощью термопар, зачеканенных со стороны контактных поверхностей.

Результаты исследования пористости пластин после спекания подтверждают наличие переменной пористости по сечению пластины, которая изменяется от 0,33 до 0,16 .

Таким образом, предлагаемый споЬ соб позволяет сохранить форму изделия, полученную после спрессовывания ,заготовки и тем самым расширяет воз-.

30 можности получения изделий сложной конфигурации с переменной по толщине пористостью, в том числе с большой кривизной поверхностиизделия, неограничивая приэтом ихлииейных размеров.