Способ изготовления длинномерного огнеупорного изделия

Авторы патента:

САМСОНОВ ВАЛЕРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ФУГМАН ГАРРИ ИВАНОВИЧ

ФРЕЙДЕНБЕРГ АНАТОЛИЙ САМУИЛОВИЧ

ПОПОВА ВАЛЕНТИНА СТЕПАНОВНА

ВЯТКИН АЛЕКСАНДР АНАТОЛЬЕВИЧ

БАДЬИН ГЕННАДИЙ ИВАНОВИЧ

ГУЩИН ВЛАДИМИР ЯКОВЛЕВИЧ

C04B35/645 - спекание под давлением

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано при горячем многостадийном прессовании огнеупорных изделий из различных огнеупорных материалов с высокой адгезией при высоких температурах прессования.Целью изобретения является снижение трудоемкости процесса. В индуктор 1 помещена графитовая пресс-форма 2, на нижней плите пресса 3 установлен пуансон 4, на который в форму засыпана порция исходной шихты 5, поджатая верхним пуансоном 6. При изготовлении длинномерного изделия прессование всех его элементов проводят последовательно в одной пресс-форме при одинаковых термомеханических воздействиях. В процессе горячего многостадийного прессования формуемое изделие периодически между циклами прессования смещают внутри формы и досыпают исходную шихту, а при последующих циклах прессования используют отформованную часть изделия в качестве пуансона. 4 ил.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 152 А1 (51) 4 С 04 В 35/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ. СССР (21) 4)43372/29-33 (22) 04.11.86 (46). 23.04.89. Бюл. У 15 (71 ) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов (72) В.А.Самсонов, Г.И.Фугман, А.С.Фрейденберг, В.С.Попова, А.А.Вяткин, Г,И.Бадьин и В.Я.Гущин (53) 666.3.022.8.846 (088.8) (56 ) Патент Японии Р 58-54006, кл, С 04 В 35/52, 1984.

Патент США N - 4489032, кл. 264«325, )984 ° (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЛИННОМЕРНОГО ОГНЕУПОРНОГО ИЗДЕЛИЯ (57) Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано при горячем многостадийном прессовании огнеупорных изделий из различных огнеупорных материалов с высокой адгезией при высоких. температурах прессования. Целью изобретения является снижение трудоемкости процесса. В индуктор 1 помещена графитбвая пресс-форма 2, на нижней плите пресса 3 установлен пуансон

4, на который в форму засыпана порция исходной шихты 5, поджатая верхним пуансоном б. При изготовлении дпинномерного иэделия прессование всех его элементов проводят последовательно в одной пресс-форме при одинаковых термомеханических воздействиях. В процессе горячего многостадийного прессования формуемое изделие периодически между циклами прессования смещают внутри формы и досыпают исходную шихту, а при последующих циклах прессования используют отформованную часть изделия в качестве пуансона. 4 ил..

1474152

Изобретение относится к огнеупор ной промышленности и может быть использовано при горячем многостадийном прессовании изделий из различных огнеупорных материалов с высокой адгезией при высоких температурах прессования.

Целью изобретения является сниже ние трудоемкости процесса, В известном способе изготовления

10 длинномерного огнеупорного изделия, включающем засыпку шихты и ее многостадийное горячее прессование,формуемое изделие периодически между цик- 15 лами прессования смещают внутри формы и досыпают исходную шихту, а при последующих циклах прессования в качестве нижнего пуансона используют отформованную часть изделия, нара- 20 щивая последнее после каждого цикла до заданных размеров постадийным опусканием вниз.

Чередование смещения отформованной части иэделия внутри формы и досыпки шихты с последующими циклами горячего прессования позволяет последовательно наращивать длину изделия до необходимых значений. Весь процесс осуществляется в одной графито- 30 вой пресс-форме, и каждая часть изделия в течение одного и того же времени находится под воздействием одинаковых термомеханических нагрузок, По мере увеличения длины отформованная часть изделия выдвигается из формы, охлаждается естественным образом и выполняет роль нижнего пуансона пресса при последующих циклах прессования, Прочность горячепрес- 40 сованной охлажденной части изделия значительно выше усилия прессования периклазоуглеродистой шихты, и использование ее в качестве пуансона не вызывает технических трудностей. 45

На фиг. 1 вЂ” 4 изображено изготовление изделия при последовательном наращивании его длины, разрез.

В индуктор 1 помещена графитовая пресс-форма 2, на нижней плите прес- 0 са 3 установлен нижний пуансон 4, на который в форму засыпана первая порция исходной шихты 5, поджатая верхним пуансоном 6, На фиг. 2 изображено положение формы и отпрессованной части изделия

7 после первого цикла горячего прес сования. Нижний пуансон 4 заменен на укороченный 8, отформованная часть изделия 7 смещена в форме и на нее засыпана вторая порция исходной ших- . ты 9. Для. засыпки шихты верхняя плита пресса 10 поднята и верхний пуансон 6 (фиг,1) удален.

На фиг.3 изображено положение отпрессованной части иэделия 11 после третьего цикла горячего прессования и засыпки четвертой порции исходной шихты. Нижний пуансон 4 (фиг.1) заменен на укороченный 12, и его функции выполняет выдвинутая из формы часть отпрессованного изделия 11, На фиг, 4 изображена заключительная стадия горячего прессования цлотного длинномерного изделия, роль нижнего пуансона выполняет отпрессованная ранее часть изделия.

Последовательность операций при изготовлении плотного длинномерного изделия предлагаемым способом следующая, В нижний торец графитовой прессформы вставляют нижний пуансон и поджимают его нижней плитой пресса. Засыпают в форму дозированную порцию огнеупорной пихты, устанавливают верхний пуансон и поджимают его верхней плитой пресса. Осуществляют индукционный нагрев формы и шихты и прессуют при известных режимах первую часть изделия, например, при о

1700-1800 С, давлении прессования

15-30 1Иа и изотермической выдержке о при 1800 С в течение 1 ч. Опускают нижнюю плиту пресса на фиксированную величину, при этом отформованное изделие перемещается в форме на это же расстояние за счет давления верхнего пуансона вЂ” снимают давление прессования. Заменяют нижний пуансон на укороченный и поджимают новый пуансон нижней плитой пресса, Убирают верхний пуансон и засыпают новую порцию исходной шихты, и далее повторяют описанные операции вплоть до достижения необходимой длины формуемого иэделия.

Использование отформованной части изделия в качестве пуансона позволяет увеличить длину формуемого изделия за счет устранения графитового пуансона 4 на фиг, 1, пуансона 8вЂ” на фиг. 2, пуансона 12 вЂ” на фиг.3, Необходимые и достаточные условия для осуществления в указанной последовательнотси операций горячего прессования плотного длинномерного изделия вЂ” неподвижность графитовой

l 474152 пресс-формы и индуктора в процессе прессования, наличие пуансонов переменной высоты вЂ” существуют на участках горячего прессования ряда or- 5 неупорных зав одов .

Пример. Изготовление длинномерных блоков периклазоуглеродистого состава. Масса содержит, : периклаэовый брусит, содержащий порошок с И1 содержанием оксида магния 99,1 „

65-69; молотый кокс 22-23; высоко.температурный пек с т,пл. 135

1 50 С 5-8, порошок металлического о кремния марки Kpl 3-5 сверх 100%.

Горячее прессование шихты осуществляют в графитовой пресс-форме,нагреваемой индуктором по известному режиму.

За один цикл прессования обычно 2р получают изделие с размерами 105 х х, 105 х (35-45) мм, где 105 х 105вЂ” площадь изделия, а 35-45 вЂ” высота.

Предлагаемым способом с использованием в качестве нижнего пуансона 25 восьми прокладок иэ силицированного графита изготовляют два блока с размерами 105xl05x360 мм, т.е. их длина на 110 мм превышает высоту прессформы, 30

После первого цикла прессования при 1700 - 1800 С и давлении 25 МПа давление сбрасывают, фиксируют форму с помощью п рокладки, убирают нижнкю прокладку толщиной 50 мм, перемещают верхним пуансоном отформованный элемент изделия внутри формы на 45-50 мм до контакта с набором прокладок,открывают подачу азота из баллона на 40 обдув верхней части пресс-формы, извлекают верхний пуансон из формы, засыпают отдозированную порцию исходной шихты (1,5 кг), вставляют верхний пуансон в форму и отключают азот, Далее восемь раэ повторяют в описанной последовательности операции горячего прессования, последовательно убирая нижние прокладки, причем отформованная часть изделия после появления снаружи пресс-формы выполняет после четвертого цикла прессования функции нижнего пуансона.

При изготовлении длинномерного огнеупорного иэделия предлагаемым способом возможно использование нескольких нижних пуансонов с последовательно уменьшающейся длиной или,при постоянной длине нижнего пуансона, смещение отформованной части изделия в форме может осуществляется при опускании нижнего пуансона при условии фиксирования положения прессформы. формула и э о б р е т е н и я

Способ изготовления длинномерного огнеупорного изделия, включающий засыпку шихты в пресс-форму и ее многостадийное горячее прессование, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса, формуемое изделие периодически между периодами прессования смещают вниз внутри формы и досыпают исходную шихту, а при последующих циклах прессования в качестве нижнего пуансона используют отформованную часть иэделия, наращивая последнее после ,каждого цикла до заданных размеров постадийным опусканием вниз.

1474152

Составитель С.Акиньшин

Техред М.Дидык, Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Гунько

Заказ 1838/2?

Тираж 589

Подписное

BHHHIM Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

О О

Шихта для изготовления огнеупорного материала // 629197

Способ получения заготовок оптической керамики // 557079

Шихта для изготовления керамических изделий // 464567

Способ изготовления изделий из двуокисициркония // 233512

Способ получения керамических образцов твердых растворов полуторных оксидов ванадия и хрома // 2206539

Изобретение относится к способу получения керамических образцов на основе оксида ванадия V2О3 , легированного оксидом хрома Cr2О3

Способ изготовления порошковых изделий // 2314276

Изобретение относится к области порошковой металлургии при изготовлении порошковых изделий, в частности технической керамики и огнеупоров

Способ получения сверхтвердого поликристаллического материала // 2329947

Изобретение относится к способам получения сверхтвердых поликристаллических материалов на основе плотных модификаций углерода и может быть использовано для изготовления различных деталей и режущего инструмента для обработки различного рода износостойких материалов, в частности кремнийсодержащих алюминиевых сплавов

Способ получения флуоресцентной керамики // 2375330

Способ получения алмазного композиционного материала // 2446870

Изобретение относится к области получения алмазных композиционных материалов (композитов), состоящих из плотной массы кристаллов алмаза, связанных связующим материалом

Способ получения нитридной керамики // 2049760

Изобретение относится к обработке материалов высоким давлением, в частности к получению керамики из порошка тугоплавкого материала и может быть использовано в машиностроительной и инструментальной промышленности

Композиционные материалы на основе субоксида бора // 2484060

Изобретение относится к технологии синтетических сверхтвердых материалов, в частности композиционному материалу на основе субоксида бора

Износостойкий композиционный керамический наноструктурированный материал и способ его получения // 2525538

Изобретение относится к области технической керамики, в частности к износостойкому композиционному керамическому наноструктурированному материалу на основе оксида алюминия, который может быть использован для изготовления режущего инструмента и износостойких деталей для машиностроения. Предложенный керамический материал на основе оксида алюминия с объёмным содержанием компонентов: Al2O3 63-82%, TiCN 16-34%, ZrO2 2-3%, содержит фазу карбонитрида титана TiCN на границах зерен оксида алюминия и наноразмерные частицы диоксида циркония внутри зерен оксида алюминия. Фаза карбонитрида титана представлена наноразмерными частицами и частицами субмикронного размера. Дополнительно наноразмерные частицы TiCN и ZrO2 присутствуют на границах зерен оксида алюминия и частиц фазы TiCN субмикронного размера. Предложенный способ получения керамического материала, включает стадии помола, смешения компонентов после помола и спекания полученной смеси, причём скорость нагрева смеси до температуры спекания поддерживают постоянной в диапазоне 50-400 град/мин, а спекание осуществляют при температурах от 1450 до 1600°C, при воздействии электрических и/или электромагнитных полей под давлением. Технический результат изобретения - высокие показатели прочности, твердости, износостойкости материала, в том числе при повышенных температурах. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 11 пр., 2 табл., 1 ил.

Алмазный поликристаллический композиционный материал с дисперсно-упрочненной добавкой // 2550394

Изобретение относится к области получения поликристаллических материалов, которые могут быть использованы, преимущественно, для изготовления бурового и правящего инструмента. Алмазный поликристаллический композиционный материал с дисперсно-упрочненной добавкой содержит оболочку толщиной 0,02-0,15 мм из тугоплавкого металла, в которой размещены порошки алмаза и металлы, при этом в качестве металлов используют никель, кобальт, в качестве дисперсно-упрочняющей добавки - нанопорошок карбида вольфрама при следующем соотношении компонентов, масс. %: алмаз - 85-90, никель - 7-9, кобальт - 2-4, нанопорошок карбида вольфрама - 0,1-3,0. Технический результат заключается в повышении прочности и износостойкости спеченного композита, а за счет выбора тугоплавкой оболочки - в надежном креплении материала в буровом инструменте. 1 табл., 1 пр.

Композиционный наноструктурированный материал на основе cbn и способ его получения // 2576745

Изобретение относится к области технической керамики, в частности, к износостойкому композиционному наноструктурированному материалу на основе кубического нитрида бора (cBN), содержащему фазы нитрида кремния (Si3N4) и оксида алюминия (Al2O3), предназначенному для применения в режущих инструментах, используемых для обработки закаленных сталей с твердостью до 65 HRC и чугунов, а также способу получения этого материала. Предложен износостойкий композиционный наноструктурированный материал на основе кубического нитрида бора с матрицей из нитрида кремния (Si3N4) и оксида алюминия (Al2O3), содержащий компонент в виде наноразмерной фазы нитрида алюминия (AIN), упрочняющий матрицу и границы между зернами нитрида бора и матрицей, при объемном содержании компонентов: cBN - 49-52%; матричная фаза - 42-45%; наноразмерная фаза AIN - 4-6%. Указанный материал может иметь покрытие состава AlXTi(1-X)N, где x=0,55÷0,65, нанесенное методом физического газофазного осаждения. Для создания материала с указанными характеристиками предложен способ, включающий стадии смешивания исходных порошков кубического нитрида бора, оксида алюминия, нитрида кремния и спекания полученной смеси в условиях высоких давлений и высоких температур (НРНТ), при котором процесс спекания материала осуществляют при температуре от 1450 до 1550°C и давлении в диапазоне 3,5-3,9 ГПа в течение 20 с. Для получения микроструктуры, включающей наноразмерную фазу из нитрида алюминия, процесс спекания осуществляют в присутствии алюминия в газовой фазе. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл. 2 ил., 11 пр.