Способ изготовления пористых изделий из магнитных порошков

 

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при изготовлении пористых изделий из порошков , в частности для создания фильтрующих пористых изделий с повышенной проницаемостью и грязеемкостью при заданной тонкости очистки, катализаторов с максимальной поверхностью при минимальном гидравлическом сопротивлении, испарителей с минимальным сопротивлением выходу пара и т.д. Целью изобретения является повышение технологических свойств изделий. Способ включает формование в магнитном поле при одновременном наложении механических колебаний и спекание. Экспериментально определяют максимальную величину напряженности магнитного поля в форме с порошком, обеспечивающую заданный тип структуры и требуемое ее качество, циклически уменьшают напряженность магнитного поля, восстанавливая после каждого цикла начальный максимум напряженности, а по завершении циклов производят нагрев сформованной заготовки в окислительной атмосфере при максимуме напряженности магнитного поля и при температуре ниже точки Кюри материала порошка. Число циклов уменьшения напряженности от 1 до 9, а минимумы напряженности устанавливаются по зависимости Н,мич Нмакс-ехр Л где Н)мин - минимальная напряженность магнитного поля i-ro цикла, нмакспостоянная максимальная напряженность магнитного поля во всех циклах, i - номер цикла. Механические колебания накладывают при максимуме напряженности и направлении, перпендикулярном силовым линиям. Формование ведут в форме из немагнитного материала , а в качестве магнитных порошков используют карбонильные порошки. 2 з.п. ф-лы, 1 табл. Ё О сл о 00 сл 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s B 22 F 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 !

0 (Я

О

16д (21) 4638953/02 (22) 18.01.89 (46) 23.05.91. Бюл. ¹ 19 (71) Белорусское республиканское научнопроизводственное объединение порошковой металлургии (72) В.М.Капцевич, А.Н.Сорокина, С.А,Беденко, В.В.Савич, Л.П.Пилиневич и А.Е.Галкин (53) 621.762.4(088.8) (56) Белов С.В. Пористые металлы в машиностроении, M.: Машиностроение, 1981, с. 15 — 16.

Авторское свидетельство СССР

¹ 4411.05, кл. В 22 F 3/10, опублик. 1975. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТЫХ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ МАГНИТНЫХ ПОРОШКОВ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при изготовлении пористых изделий из порошков, в частности для создания фильтрующих пористых изделий с повышенной проницаемостью и грязеемкостью при заданной тонкости очистки, катализаторов с максимальной поверхностью при минимальном гидравлическом сопротивлении, испэрителей с минимальным сопротивлением выходу пара и т.д. Целью изобретения является повышение технологических свойств изделий. Способ включает формоИзобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано при изготовлении пористых иэделий из порошков, в частности для создания фильтрующих пористых иэделий с повышенной проницаемостью и грязеемкостью при.заданной тонкости очистки, катализаторов с максимальной поверхностью при минимальном гидравлическом сопроÄ., Æ„„ 1650354 А1 вание в магнитном поле при одновременном наложении механических колебаний и спекание. Экспериментально определяют максимальную величину напряженности магнитного поля в форме с порошком, обеспечивающую заданный тип структуры и требуемое ее качество, циклически уменьшают напряженность магнитного поля, восстанавливая после каждого цикла начальный максимум напряженности, а по завершении циклов производят нагрев сформованной заготовки в окислительной атмосфере при максимуме напряженности магнитного поля и при температуре ниже точки Кюри материала порошка. Число циклов уменьшения напряженности от 1 до 9, а минимумы напряженности устанавливэютСя по зависимости Н " " = Н" к .ехр, где

Н "" — минимальная напряженность магнитного поля i-ro цикла, Н" " — постоянная максимальная напряженность магнитного поля во всех циклах, i — номер цикла. Механические колебания накладывают при максимуме напряженности и направлении, перпендикулярном силовым линиям. Формование ведут в форме иэ немагнитного материала, а в качестве магнитных порошков используют карбонильные порошки. 2 э.п. ф-лы, 1 табл. тивлении, испарителей с минимальным сопротивлением выходу пара и т.д.

Целью изобретения является повышение технологических свойств иэделий.

Способ включает формование в магнитном поле при одновременном наложении механических колебаний и спекание, экспериментально определяют максимальную величину напряженности магнитного поля в

1650354 форме с порошком, обеспечивающую заданный тип структуры и требуемое ее качество, циклически уменьшают напряженность магнитного поля, восстанавливая после каждого цикла начальный максимум напряженности при разнице между максимумом и минимумом, не превышающей одного порядка для порошка одного химического, гранулометрического состава и формы, а по завершении циклов производят нагрев сформованной заготовки в окислительной атмосфере при максимуме напряженности магнитного поля и при температуре ниже точки Кюри материала порошка в течение времени, обеспечивающего отсутствие осыпания заготовки после снятия магнитного поля.

Число циклов уменьшения напряженности находится в пределах 1 — 9, а минимумы напряженности устанавливают по зависимости .

H мин Н макс . -(1-0,11)

l где Hj минимальная напряженность магнитного поля i-го цикла;

Нмзкс постоянная максимальная напряженность магнитного поля во всех циклах;

1 — номер цикла.

Механические колебания накладывают при максимуме напряженности в направлении, перпендикулярном силовым линиям.

Формование ведут в форме для спекания готового изделия, изготовленной из немагнитного материала, а в качестве магнитных порошков используют карбонильные порошки. Под напряженностью (Н" " ) понимается напряженность магнитного поля, необходимая как для ориентации частиц порошка, так и для разрыхления слоя последнего, и определяется в каждом конкретном случае экспериментально, наблюдая за поведением и ориентацией частиц порошка при увеличении напряженности магнитного поля, в частности для примеров 1-5 (железный порошок) составляет

43076 А/м, а в примере 6 (карбонильный никелевый порошок) — 56000 А/м.

Пример. Иэ металлических порошков, указанных в таблице, формуют в магнитном поле заданной направленности и величины напряженности пористые заготовки в виде дисков О60 и толщиной 5 — 8 мм. В процессе формования осуществляют нагрев в окислительной атмосфере. Конкретные значения параметров TBxHoëoiè÷åñêoão процесса

5 и его особенности приведены в таблице.

Сформованные заготовки спекают в восстановительной атмосфере.

По известному способу гранулированный порошок оксида циркония (размер гра10 нул — 0,63+0,4 мм) смешивают со связкой, вводят в качестве порообраэователя порошок железа (карбонильный), вновь смешивают и прессуют в таблетки диаметром 30 и толщиной 8-10 мм в магнитном поле, напря15 женность которого соответствует режимам предлагаемого способа.

Свойства изделий, изготовленных по предложенному и известному способам, представлены в таблице.

Формула изобретения

1, Способ изготовления пористых изделий иэ магнитных порошков, включающий формование порошков в пресс-форме в маг25 нитном поле при одновременном наложении механических колебаний и спекание, отличающийся тем, что, с целью повышения технологических свойств, формование проводят в немагнитной пресс30 форме. в магнитном поле, напряженность которого изменяют циклически по зависиrwcm H ми = H àêñ.ехр- 1-0,Й) где Hi " — минимальная напряженность магнитного поля i-го цикла Аlм;

35 Н" " — постоянная максимальная напряженность магнитного поля во всех циклах, Аlм;

i = 1 — 9 — число циклов, а перед спеканием проводят нагрев сфор40 мированной заготовки в окислительной. атмосфере при максимальной напряженности магнитного поля гфи температуре ниже точки Кюри материал ЪЬрбрка.

2, Способ по Йф, о т Фи ч а ю шийся

45 тем, что механичеб<ие колебания наклады, вают при максимум напряженности в направлении, перпв4 икуйярном к силовым линиям, 3. Способ по п.1, отличающийся

50 тем, что используют карбонильные порошки, 1650354

)1 и х о

9 Х в Ф в х

Ф )1 1

1 1

1 1

СО

>О м

СО ъо м л

С> л м

Ъ ш л

О> A с с

L 9

X Х X

s m x x

"Г Z lo

I- Е

Х X э а

s m

Ф 0

С>3 л ь о а м а

С>3 С>3 л л о о о о о

Г CC) о о

Ln 0Ъ т»

° . л л о о о

Ф 0

°, л о о л о о с » о с

L о о m

3- Z

33 3) Со а М О

Ф an а >О Л СО

° л л

D о о о о о

С>) - 0> N C>I O CM C>1 O а а 0 л со .Г а 0

О О О О О О О О О

Э

Х Е

x z

I СР>

mс3 3

a s

m x e

Фaz

X

=Г 3X X ее в î со о — ь л о о о ь м л сп в о ь о

О О О О О

Э

X

lO м 0 сО о о о о л

О л о .о о

>е а е 9

so. Фх х х ФГ3

IX E 30 E

9max>, ае о х с

3>аС ELа а а an

° л

С>3 М

0ъ л cQ а 3 сп а а an а о о о м м а а м я, > а

СС3 а

CV

>О а а а а л- 34 л е Г м Г а а а л о

3М М м

an

an м

I I

X 1 О в)-so еххх

Фэоэ о s am

М =ГС ь

- С 3

X E

I- 5C

С> м

Э е s

Ф X

osm

Е Y аээ

os c в*v

Z 1

e sos

3O)-Z S

О О Х 3ооэо

О Х 3- С о

z e

IX о а о

Ф е

1 1

S 9 m

z s30 е х Ф хос

Э Э.О

zs х

S о

1 S Х

o am шсх

1 х к е а).1Xczo

»m e o

XzZz

I К х е с z

u o

СС) Х С

a Y Э

OO 11 1 а. 1 о

О CL-) R.o e .фt QZ а

m Д3 1 Ф а }- !)- е е

1 9 Э

osc

Z Z

I- Е 9

О Э 11

Ф

X

Э

B t6

ОФ 30

3- .! 3»

О Zt Х ъ0

an Cn

-3 - Ф

O O

С>С М

1 о

Z S

Э Х

X e

w э

m о о

an )Гъ

- Г л о о о сч м

-Ф л

X X

1

1

1 I

1 О с m х а ОЭ

1 N) a

О

)л

>0

Ф ь

ЭЕ 1 с—

О

Э а>3 о э

a c; >s

О ЭБ

cxz л

a r

Ф X

mvX е е

a s

1

1 1

1 x a. а э

1 С Е

I

I

1

I C

1 S

3Z

)Е

)S

19

)X

)s

)а

3С:

1

1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 I

1 1

1 I

1 1

1 1

I 1

) 1

I 1

1

1 1 ! I

1 1

I K 1

) S 1

С 1

3 Э .

1 31 1

1 a>) t

1 S 1

1 1

I Е 3

t m

I )- 1 о

3 >Х о

I Ф 3

3>

3 1

1 1

I I

1 )

I

1 1

I I

1 I

I 1

I . )

1 I

I I

I m 1

o t

I Э 1

1 =Г I о t а 3 с

1 1

О 1

I L I

О 3 1 Y 1 о

1 9 1

1 Ю 1

1 X 1

1 L 1 о

С 1

1 О 1

z х

1 Ф 1

1 I- 1

1 1

1 Б 1 а

1 3- 1

Е 1

1 X 1

1 Е 1 а) 1 m 1

1 С: 1

1 I

1 I

X е е о

ЪС

I о

X а о с

1 в о

x t х

sm ХОБ

m э О z Ф>х

-ах о о о х

)ССХХССХ

X Е 9 I- 9 X ххсо)-ос

1

I

1

1

1

1

I

1

1

1

1Ъ

I !

3

I 30

О о о с и

I >Х

I Б

I Х х

1 Э

% о с

I tX

I. 9 а ! c

1 е О

1 )С)и) О о э х

Ф Э СХ 3>3 (>) Э о Б X О.

)» Ф

v о)оэФЭ

z st-.s

Феоо

X Э л 7 Е

Y m m 3>3

eб )с

coos съасс

О 1

Х о

cx z e оео

s o к >,а х» 30

z Ф

msm

t- a

o v

m о к аz s

mcCz ооэ

Ф аэ

Ф

oscs

at-Ys е одах х о е

Г) 1- Z еохэ

as as ас Ф

>s о

sex

z ex. ехоо е або

Х О 9

3>3 C Ф У

C 1 сх )m

Os Бх

C }3

I3) Э

sa, оо

)u>s oo оБ оо

zx ХБ

О Ф)0 е с

ICE Ya:

as em

С)- ЕХ ес во

ХЬ 33 О

1 о с

X

)с о Х

° % о э

m a, 3o >x

Э Б х

t e

Б х

9 о

I- Y и о о v

Ф 333

I- ° х а э m

e Y во

33 И

1 с е

X

)с

О Х

° 3Я

О 9

m а !

o >s

9 Б

s z

1650354

>z

I 2

1 l5

3 Y N с î2

I» Х и о (ovc

r зо

5I CO

z °

° о

Х(СФ

e e (1

I l5 ъ х

m, Ф

5 О

1- Y

v o о и

X З

Ф CO

X ! ° х Ф

Ф Ф ф х о ( м о х о

5 Ф Х о а л а с с о о о

-5 М

СЧ с а о о ф °

СЧ а о о я) м

>о л

° с о о о о

СЧ СЧ с а

О о м а с

О О

an ъо

° а о о о

C>(СЧ с а о. о

СЧ СО CO (>\ an ъо с о о о

СЧ СЧ

Л СО

° с о о м

CO

° с о о сп» а О с» с с с о о о

1 I в z (5 т or z

& Ф

4 СО ь а о о

О> О>

О О с с с о о о

° м

° с о о

М С>С -Ф с с с о о о с» с а о о а an в а а

СЧ М -т л а л

an л оа а ш с с м .4 »

>о

ОЪ

an с

3.Г\

СЧ м ц> an

° с

О о>

СЧ 3

an

an

an м

an an а

an м о о

СО

1 1

1

1

Z 1

ezo O I- X оих иое о r 1т

L о (х

9 3»z oz с с z (- и с!

1 Ф Ф

ozc

X Z X

Ф Ф о ((х

Ф и

Ф х о Ф

Ф ф м с З а ССО со о л о а о о ((Ъ сО CO cO в о.

Ф м\ о а с а о, о о

m -5 а ф Ф о

СО ОЪ

° а о о

СО О1 л о л с с о о со л an о с а с а о о о

Я) ° СЧ о о

5О

:г

1

I

1 I

I 0 с е

CZ

cX a

+ с а

Ф z

1mvx

l5 l5 ьi

1 1

z a

121.

I

С(1

С(l5 о

e IZ

z lZ 2 сс(а

g I(=

1

1 1

I . I

1 I

1 1! 1! I

1 I

I 1

I I

1 1

1 I

1 I

I I.I

1 1

I 1

1 1! !

1 (5 1

1 Z I

1 С 1

I Ct 1

I (5 I

X! !

I Ф 1

I (5 1

1 I» 1

u I

1 >Z

О.(1 15

I О 1

I 1

I 1 ! 1 .1

1 1

I I

1 l

1 I

I 1

I 1 ! I

I

1 Ф

V I

1 И 1

1 Ф 1

1 =С!

1 О I

I a I ("

1 I о

1 а 1

О 1 х ( и 1

1 Ф I

1 У 1

1 I о

О

I X ! х

I Ф I (1- 1

I 1

1 З а

1 1-

1 Ф 1

1 X I

1 l5 1 а.(1 >5 1

I (» 1

I ( л

В I- ФС=

exz Le (5eaz оzezezx х =СФ wzao

С 1

1 О> С(V Jl С

ooezx (= I- ZIO л лд

mze 3

Ф х(о

>т ее

za «хх

Z Ф A X X

CZX Ю э(5 аx>, аеохс

L>ac X LA

1 l

Z 1 V

3zz2 "oo

a5 e o e оzа(5zм c Ql hc х

X Э Ф Z Ф X

zxaî eev

e Ye -azо х и с (с с х z

e e o z e e IX:XYXZCO

I " 1

a I v а(- !IÐ и> В

Ф

z х z

Ф .5 (С С(10

zzo

e z xQ lO

Ф (- С!1а

> =(о х!

Jl с

l5

z

IС о и

° 35 о э

m a (u >z

Э 2l

X X

»»

II э с э >о z Ф

z -az(- z оеiВ

Э аэ

5vX

e o o z >z e

Д oe mmФ

zczz

° zeua ã X Y Y

X+ Ъ,(5 О

%5 С >z

eà-оооо

a xcezc в о о л an .а Ц Л 1 CO а а с а с с

О О О О О О

Ю и СЛ (Л а с а

СЧ М о со м

М а Е СО

1650354 а и о

0 с а

act Ф а о е а а Э

X х m е е

Y а

Э о х с о о в и

З

tst z

<<

tg ° e

Y @о (и и зоо

Ф X Ф

Ф <л z

r (- e

e Y s у э е о в <с

Э

Х (»

t х as е s

1- Z

Ф

«т э е

0 r

Y И

Y

Р Ъз

0 =<

c а

lv о

X ф «

I

3С

Э м. л о м О (Ч

« о

s

В 1S x и Э

О s

Э

Z X

Ю S X

Z. lO

s а е

® ь (»(« ь м

«« о о О (O (»I (»(° « о о м м о

° « о о

JI

S la и о о

C Iл

Х .с< с

l Э

z X е s x

О1 (»

« ь

«A (W CO

М . an »О

° ««« о о о о з м

« о о о ((Ъ

« о с

I- Q. л

1 gWA (((A

S L Э

a s z X

ezesx ((I =(Х (О сО

1 S

1 1 в s б о s м в

I Щ

1 Iо

1 >Х о

I (O

I < м

CV о о о

° °

«« о ь

ОЪ Ч»»

« о о

СЧ

« о

>х ле

s a (х

*eA

Э т

lO X

« ,(»

LA LA

«« м

О СО

СО

« ((Ъ. л ь Ь о и о с и

an л

««

» (4 л л м

LA М\

«« ь

-з. (л О О

LA

О \ ! О О

Ct

LA (X Е

Э Ф о. е

o a

Y

CL

1

I

1 . 1

1

I !

I

I.

1 и о

Э

Щ т

I о s

X

Z о

CL с

« ь

- с

S X

I- У м

OO (»1

is

2i

<и е

al

Я л

ttj с у э о

5 >s <

Мха

1 ((t о и

z

Э X (О Iо и и о о х

I о х х

X

L о (»

1 Э о а

1 C

I о

О

I Y

< o

1 Э

<"

v (и х

1 I

see

X XlO

Е Y х и

Q Э

Д,„Р

Э с о

Y а с

Щ х

tr

S х

1 У 1 ! X. I

1 (- I

О

I С

1 О

1 X

I Х

1 Э 1 II

« а и

>е <

o.I gX a

Е „!.,I- Э аР «Ôе в

I Э Э

ozc

zzX

I- Э Э х цм

« йо а

I I1 е

1 Е о о и

S S

=г =т

z

Э

X лз а

К

X

Э

I Е I

1 (:: 1

1 I

1 1

Jt с

C

33 х ats

s е з

r Y r

QQ

0 ь (( тьь

Э «ь сь

Э t o

3< » +

+ сО г ь а»< о о

«о о о ъ» +

+ Ф м 1 0

О О Х

1О .6 ко «ас

z(oez

Z».г + Y

l (0 и !(z a

Y о =1

1 I

О с

1 (X

1 X

СО

-а е э х

geo а ат

1

1 I

1 S

I a

1 С:

1 ((s

1 S ((Х

Z <Е

С(lD I Э е

I а е <с=

I

e I

1 с о (Х I о

1 !

1 !

I

I !

1

1 I .

1

1

1

I

I

1

I х х о <

e v z ((t ts

S O Jt O S

*хссх

e <- e s s сo<-vc

Э

z

Э

Э IO о z ! о

1- .1 3.

О т(Х

LA ь

LA м

« о ь ь

I х

Э и

Ф о ((a

Ш

М о з о

CL о

Э

Sue (rz Y с о ((a х

° Ф Jt

>S ZlI» е ххэ л э o ссе

М ас

zeo

1- C C е а о

l е (tt >К

z o с м е х (- о

e <Х е э а

Ф ( м и с

Э s

s в

Jt ъ <- <Фиэ хай

Ф о е е

I- =Г CO

v * о х

sou

Ф ае

s c

I» S ! (° и

Э Е 2

Зо о

eve

1 C 1

tf, e (9

0 r s

tI Z

Ф z

zro

a s e Ф

orx

s 35

s е е

S Y е c. s

l- Е Х хrэ

Э С е

Ф Ф

o.oee

О * Ca lan Ln ( м м м

« с о о

В Л О

«« о о ь ((м л (»t a»(Î1 о о о и! Ln an

«(м з. О м Е О О О! (l-Ю Е

s o (tt s

<(о о э

:,асяс

С 0ЕЭ иса<а

° v o

YSC(L

m ac(Э Э 6)

ssss

I- r И

veee

omar йсСхй

z э с

aaz o

O C t- Iсии

moo

S (L. <- C и о а

Э

s

> с о с