Способ получения пористых материалов на основе меди

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу получения пористых изделий из материалов на основе меди, используемых в качестве фильтров и как конструкционные материалы Цель - повышение качества пористых материалов, а именно обеспечение точности их геометрических размеров после спекания . Предложенный способ включает приготовление шихты, прессование заготовок и их спекание в восстановительной среде . Шихту приготавливают из смеси порошка и волокна меди при отношении среднего размера частиц порошка к диаметру волокна 1 - 2 и при содержании волокна в смеси 50-90 об. %. Давление прессования Р определяют по формуле Р 142 - 91Х + 27Х2 МПа, где X - содержание волокна в шихте, доли единицы. Способ позволяет получить изделия пористостью более 30% с низкой усадкой при спекании (в пределах 1 %). 2 табл. ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1639888 А1 (si)s В 22 F 3/12

С 22 С 1/08, 1/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4628616/02 (22) 30.12.88 (46) 07.04.91. Бюл. № 13 (71) Белорусское республиканское научнопроизводственное объединение порошковой металлургии (72) M,В.Тумилович, А.Н.Леонов, В.М.Капцевич, А.Г.Косторнов, В.К,Шелег и Л.В,Цедик (53) 621.762,4.5 (088.8) (56) Заявка Японии ¹ 47-11556, кл, В 22 F 1/00, 1972. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ МЕДИ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу получения пористых изделий из материалов на основе меди, используемых в качестве

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способу получения иэделий из пористых материалов на основе меди, которые используются в различных областях народного хозяйства в качестве фильтров.

К фильтрующим элементам, выполняющим роль конструкционных деталей, предьявляются жесткие требования по точности геометрических размеров и однородности физико-механических. свойств, Одной из основных причин брака, встречающегося при изготовлении пористых изделий, является значительное изменение их размеров в процессе спекания, приводящее к неоднородности свойств, короблению и возникновению трещин.

Цель изобретения — повышение качества пористых материалов. фильтров и как конструкционные материалы. Цель — повышение качества пористых материалов, а именно обеспечение точности их геометрических размеров после спекания. Предложенный способ включает приготовление шихты, прессование заготовок и их спекание в восстановительной среде. Шихту приготавливают иэ смеси порошка и волокна меди при отношении среднего размера частиц порошка к диаметру волокна 1 — 2 и при содержании волокна в смеси 50 — 90 об.%. Давление прессования

Р определяют по формуле P = 142 — 91X +

27Х МПа, где Х вЂ” содержание волокна в

2 шихте, доли единицы. Способ позволяет получить изделия пористостью более 30% с низкой усадкой при спекании (в пределах

1%). 2 табл.

Повышение качества изделий в результате реализации предлагаемого способа заключается в повышении точности геометрических размеров после спекания.

Предлагаемый способ получения пористых материалов на основе меди включает приготовление шихты, прессование заготовок и их спекание в восстановительной среде, причем шихту приготавливают из смеси порошка и волокна меди при отношении среднего размера частиц порошка к диаметру волокна 1 — 2 и при содержании волокна в смеси 50 — 90 об.%, а давление прессования P определяется по формуле P = 142—

91Х+ 27Х (МПа), где Х вЂ” содержание волокна в шихте, доли единицы.

Пример ы 1 и 2, Медное волокно, полученное из мерной резкой проволоки диаметром 50 мкм, смешивают с порошком

1639888 меди ПМС с размером частиц соответственно 63 — 100 мкм при содержании волокна в смеси 70 . Для повышения однородности смеси процесс ведут с добавлением глицерина. Давление прессования, рассчитанное 5 по формуле, составляет 91 МПа. Образцы прессуют в виде цилиндров диаметром 30 мм и высотой 4 мм. Спекание образцов проводят в атмосфере диссоциированного аммиака при 1020 С в течение 1 ч. Данные по 10 пористости и усадке при спекании показаны в табл.1.

Пример 3. Медное волокно диаметром

50 мкм смешивают с порошком меди ПМС с размером частиц 63 — 100 мкм при содержа- 15 нии волокна в смеси 50,90. Давление прессования, рассчитанное по формуле, составило соответственно 103 и 82 МПа.

Спекание образцов диаметром 30 мм и высотой 4 мм проводят в атмосфере диссоци- 20 ированного аммиака при 1020 С в течение

1 ч, Свойства образцов показаны в табл.3.

Анализ приведенных данных показывает, что предлагаемый способ при указанных соотношениях и режимах позволяет пол- 25 учать пористые материалы с высокой (более

30 ) пористостью и низкой усадкой при спекании (в пределах 1 ), получать изделия с минимальным отклонением размеров elle ченных изделий от требуемых. По сравне- 30 нию с известным предлагаемый способ позволяет получать иэделия с пористостью более 30, и минимальной усадкой при спекании (усадка по сравнению с известным способом меньше в 5 — 10 раз). 35

Il р и м е р 4. Медное волокно диаметром

100 мкм смешивают с порошком меди ПМС с размером частиц 160 — 200 мкм при содержании волокна в смеси 50,90. Давление прессования, рассчитанное по формуле, со- 40 ставило 110, 103, 82 и 80 МПа соответственно. Спекание образцов проводили в атмосфере диссоциированного аммиака при 1020 С в течение 1 ч. Свойства образцов показаны в табл.2, где также показаны 45 свойства образцов иэ порошка меди ПМС и чистого волокна.

Пример 5, Медное волокно диаметром

100 мкм смешивают с порошком меди ПМС с размером частиц 63 — 100, 80 — 125, 160—

200, 180 — 224 и 250 — 315 мкм при содержании волокна в шихте 70 . Образцы прессуют при давлении 91 МПа, рассчитанном по формуле, Спекание проводят в атмосфере диссоциированного аммиака при 1020 С в течение 1 ч. Свойства образцов показаны в табл.2.

Пример 6. Медное волокно диаметром

50 мкм смешивают с порошком меди ПМС с размером частиц 45 — 63 и 80 — 125 мкм при содержании волокна в шихте 70, Давление прессования, рассчитанное по формуле, 91 МПа. Спекание производят в атмосфере диссоциированного аммиака при 1020 С s течение 1 ч. Свойства образцов показаны в табл.2.

Во всех приведенных примерах образцы имели временное сопротивление 50—

60 МПа, а точные геометрические размеры образцов, отсутствие коробления, трещин, позволяют применять их беэ дополнительной обработки или калибровки, при этом пористость составляет 30 и более.

Анализ полученных результатов показывает, что предлагаемый способ при укаэанных соотношениях и режимах позволяет получать пористые материалы высокого качества с высокой пористостью и с минимальным отклонением размеров спеченных изделий от требуемых, без трещин и коробления. Эффект достигается за счет снижения усадки при спекании до величины менее.

1 о

Формула изобретения

Способ получения пористых материалов на основе меди, включающий приготовление шихты, прессование заготовок и спекание в восстановительной среде, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества изделий, шихту приготавливают из смеси порошка и волокна меди при отношении размера частиц порошка к диаметру волокна 1 — 2, при содержании волокна в смеси 50 — 90 об, 7, причем давление прессования Р, МПа, определяют по формуле

Р = 142 — 91Х + 27X, где Х вЂ” содержание волокна в шихте, доли единицы.

1639888

K с

1О

IS с

М:) )Я

О

О. о в

)Я о

Е

CL

« х

« и

3 о

CL о

Ф

Б

37

Cl.

Ф

«Х о. о

Ф о

Iz

Ф

Ю о

О.

С: