Способ изготовления спеченных пористых изделий

 

Изобретение относится к порошковой металлургии 1и может быть использовано для изготовления фильтров. Цель изо бретения - повьшение производительности , достигается тем, что при формировании изделия из порошка с проволочным каркасом между слоями металлического порошка помещают слои инертного порошка, размер частиц металлического порошка в 1,5-4 раза превьш1ает размер зерна инертного порошка , высота слоя инертного порошка 1,5-2,5 мм, а спекание проводят при температуре ниже температуры плавления инертного порошка. а С 4:: X о:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

;SU„„ 4ßÙÄ А1 (51) 4 В 22 F 3/10, С 22 С 1/08, В 22 F 3/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4057863/31-02 (22) 18.04.86 (46) 30.09.87. Бюл. № 36 (71) Московский институт тонкой химической технологии им.М.В.Ломоносова (72) С.С. Кипарисов, Ю.В.Левинский, Ф.А.Гимельфарб, В.И.Кубышкин и Е.В.Вершинина (53) 621.762.4:621.762.5{088 ° 8) (56) Патент Японии ¹ 56-11726, кл. В 22 F 5/00, 1980.

Патент Японии № 55-39601, кл. В 22 F 3/12, 1980. (54)СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ

ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к порошко.вой металлургии и может быть использовано для изготовления фильтров.

Цель изобретения — повышение производительности, достигается тем, что при формировании изделия из порошка с проволочным каркасом между слоями металлического порошка помещают слои инертного порошка, размер частиц металлического порошка в 1,5-4 раза превышает размер зерна инертного порошка, высота слоя инертного порошка

1,5-2,5 мм, а спекание проводят при температуре ниже температуры плавления инертного порошка.

0903 2

1 134

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при изготовлении фильтров.

Цель изобретения — повышение производительности.

Способ осуществляют следующим образом.

В вертикальную трубку, изготовленную из материала с температурой плавления вышее, чем температура спекания основного порошкового материала, помещают каркас из параллельных, расположенных на определенном расстоянии друг от друга, прямых проволок.

Трубку соединяют с устройством для откачивания жидкости. Сверху заливают порцию суспензии основного порошкового материала в воде, после осаждения порошка заливают порцию суспензии инертного материала в воде. Данные операции повторяют многократно.

Послойно заполненную трубку подвергают спеканию. При температуре спекания выгорает или расплавляется и растекается под действием капиллярных сил материал проволоки. Происходит образование каналов заданного сечения. Инертный материал выбирают таким образом, чтобы температура изменения его исходных свойств(Т„„) удовсп летворяла соотношению Ти„ > 1,2 Тосн сп где Т„„— температура спекания основного материала.

После спекания трубку охлаждают и из нее высыпают готовые спеченные пористые изделия с каналами заданного сечения и порошок инертного материала. Соотношение температур Т,ц и сп

Т „ определяется тем, что при Т д, а сп

Т ц будет происходить изменение исходных свойств инертного материала до начала спекания основного порошкового материала, что может привести к отрицательным результатам, таким, как, например, сваривание пористых изделий между собой или взаимодействие между основным и инертным мате-. риалами. Коэффициент запаса 1,2 при сп значении Т,„ выбирается с учетом возможности перегрева при процессе спекания.

В том случае, когда средний размер зерна инертного материала превышает средний размер зерна основного порошкового материала, на поверхности готового изделия вокруг каждого канала

50 образуется кольцеобраэный слой иэ порошка инертного материала, что приводит к частичному закрытию. канала, аналогичному затиранию последнего при механической резке.

Исследования показали, что средний размер зерна основного порошкового материала должен в 1,5-4 раза превышать средний размер зерна инертного материала.

Высота слоя инертного материала составляет 1,5-2,5 мм. При высоте меньше 1 5 мм происходит сваривание пористых изделий. Высота слоя больше

2,5 мм нежелательна, так как уменьшается количество слоев из основного порошкового материала в трубке, т.е. уменьшается выход готовых изделий.

Послойное размещение основного и инертного порошковых материалов позволяет повысить производительность, упростить технологию изготовления изделий за счет устранения операции механической резки„ предотвращая процессы частичного затирания и изменения формы каналов, происходящих при механической резке..

Пример 1. Алундовую трубку длиной 200 мм с внутренним диаметром 20 мм соединяют через колбу Бунзена с насосом для откачивания жидкости. В трубку помещают проволочный каркас из медных параллельных прямых проволок диаметром 0,13 мм в количестве 80 шт. с минимальным расстоянием между проволаками каркаса 2 мм.

Сверху заливают суспензию никелевого порошка в воде. Высота порции основного порошкового материала 3 мм.

Средний размер зерна порошка никеля

0,02 мм. В качестве инертного материала используют порошок оксида алюминия со средним размером зерна

0,014 мм. Температура плавления оксио да алюминия 2050 С. После оседания порошка никеля заливают суспензию порошка оксида алюминия в воде. Высоту слоя инертного материала выбирают

1,5 мм.

Для заполнения трубки данные операции повторяют поочередно 55 раз каждую. Послойно запслненную трубку о спекают при 1200 С в течение 0,5 ч.

После спекания трубку охлаждают до комнатной температуры и из нее высыпают 55 готовых спеченных никелевых пористых изделий с каналами диаметСоставитель В.Шуменко

Техред М.Ходанич

Корректор Г. Решетник

Редактор M.Òoâòèí

Заказ 4383/16

Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 13409 ром 0,13 мм и порошок оксида алюминия.

П р и M e p 2. Алундовую трубку длиной 200 мм с внутренним диаметром

20 мм соединяют через колбу Бунзена

5 с насосом для откачивания жидкости.

В трубку помещают проволочный каркас из капроновых параллельных прямых нитей диаметром 0,20 мм в количестве

100 шт. с минимальным расстоянием между нитями каркаса 1,5 мм. Сверху заливают суспензию никелевого порошка в воде. Высота порции основного порошкового материала 5 мм. Средний )5 размер зерна порошка никеля 0,025 мм.

В качестве инертного материала используют порошок оксида циркония со средним размером зерна О,1 мм. Температура плавления оксида циркония 2р

3000 С. После оседания порошка никеля заливают суспензию порошка оксида циркония в воде. Высоту слоя инертного материала выбирают 1,5 мм. Для заполнения трубки данные операции 25 повторяют поочередно 30 раз каждую.

Послойно заполненную трубку спекают при 1200 С в течение О,S ч. После спекания, трубку охлаждают до комнатной температуры и иэ нее высыпают Зц

30 готовых спеченных никелевых изде- лий с каналами диаметром 0,20 мм и порошок оксида циркония.

Пример 3. Алундовую трубку длиной 200 мм с внутренним диаметром

20 мм соединяют через колбу Бунзена с насосом для откачивания жидкости.

В трубку помещают проволочный каркас из медных параллельных прямых проволок диаметром 0,25 мм в количестве 40

50 шт с минимальным расстоянием между проволоками каркаса 3 мм. Сверху

03

4 заливают суспензию никелевого порошка в воде. Высота порции основного

I порошкового материала 10 мм. Средний размер зерна порошка никеля 0,030 мм.

В качестве инертного материала используют порошок карбида вольфрама со средним размером зерна 0,09 мм. Температура плавления карбида вольфрама о

2777 С ° После оседания порошка никеля заливают суспензию порошка карбида вольфрама в воде. Высоту слоя инертного материала выбирают 2,5 мм.

Для заполнения трубки данные операции повторяют поочередно 16 раэ каждую.

Послойно заполненную трубку спекают при 1200 С в течение 0,5 ч. После спекания трубку охлаждают до комнатной температуры и иэ нее высыпают 16 готовых спеченных никелевых изделий с каналами диаметром 0,25 мм и порошок карбида вольфрама.

Формула изобретения

Способ изготовления спеченных пористых изделии с каналами, включающий формирование заготовки из металлического порошка с проволочным кар» касом и спекание, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности при формовании заготовки, между слоями металлического порошка размещают слои инертного порошка, причем размер зерна метал.лического порошка превышает в 1,5-4 раза размеры зерна инертного порошка, высота слоя инертного порошка составляет 1;5-2,5 мм, а спекание проводят при температуре ниже температуры плавления инертного порошка.