Способ изготовления заготовок из металлических порошков

 

Изобретение относится к порошковой металлургии. Цель изобретения - повышение технологичности способа, Согласно способу изготовления заготовок из металлических порошков в порошке наводят импульсный ток плотностью не менее 6-10г А/мм2 с длительностью импульсов и частотой импульсов не менее 20 Гц уплотняют порошок до 15-35%, затем устанавливают плотность импульсного тока 102-103 А/мм2 с длительностью импульсов с, с частотой импульсов 20-25 Гц и прессуют до требуемой плотности, после чего заготовку спекают.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 F 3/12, 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

"! ЫОЮЗИдЯ, - ТЕЕЙЧЯИЛЯ .

» Г ТБИ4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4761888/02 (22) 09.10.89 (46) 15.09.91. Бюл. М 34 (71) Производственное объединение "Завод . Арсенал" (72) А.И,Андрусенко, Д.Д.Полищук и

В.Я.Степкин (53) 621,762 (088.8) (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии. Цель изобретения — повышеИзобретение относится к порошковой металлургии,.а именно к способам изготовления заготовок иэ металлических порошков, в частности к способам уплотнения.

Цель изобретения — улучшение технологичности способа.

Согласно способу изготовления заготовок из металлических порошков в порошке наводят импчл сный ток.плотностью не менее 6 10 А/мм, длительностью импульсов

10 -10 4с, с частотой подачи импульсов не менее 20 Гц, производят уплотнение порошка подпрессовкой íà 15 — 357 от требуемой плотности полуфабриката, устанавливают плотность импульсного тока 10 — 10 А/мм2, длительность импульсов 10 -10 5 с. частоту импульсов 20-25 Гц и прессуют шихту до получения полуфабриката требуемой плотности, затем спекают.

Металлические порошки в неуплотненном состоянии имеют низкую проводимость, поэтому непосредственное,, SU „„1676754 А1 I ние технологичности способа, Согласно способу изготовления заготовок из металлических порошков в порошке наводят импульсный ток плотностью не менее 6 10 А/мм с длительностью импульсов 10 — 10 с и частотой импульсов не менее 20 Гц,уплотняют порошок до 15 — 35 g, затем устанавливают плотность импульсного тока 10 — 10 А/мм с длительностью импульсов 10 — 10 с, с частотой импульсов 20 — 25 Гц и прессуют до требуемой плотности, после чего заготовку спекают, уплотнение их импульсным магнитным полем практически невозможно. В металлических порошках наведенный ток индуцируется небольшим магнитным потоком в каждой частице. Совокупность новых признаков-параметров импульсного тока, наводимого до подп рессовки, обеспечивает небольшое сжатие частиц порошка и незначительное уплотнение порошка (на 3 — 7 ) в зависимости от величины частиц. Подпрессовка позволяет в совокупности с изложенными признаками обеспечить плотность шихты, находящейся под импульсным током, до 35 от требуемой плотности. Для дальнейшего уплотнения укаэанные параметры тока не эффективны из-за возрастающей токопроводности шихты, однако к моменту достижения плотности шихты под током 35 от требуемой плотности частицы порошка шихты "уложены" наиболее компактно. причем усилие для этого в 1,5-2,5 раза меньше усилия. потребного при обычном прессовании, 1676754

Дальнейшее прессование известным способом вызвало бы значительный рост потребных усилий.

Достижение плотности 15-35 j от требуемой в заготовке плотности обеспечивает 5 в совокупности с параметрами тока прессования рекомбинацию пар межуэельный атом-вакансия, миграции межузельных атомов бивакансий, миграцию вакансий к дислокациям, переползание и скольжение 10 дислокаций, Взаимодействие потока свободных электронов при наложении импульсного электрического тока с перечисленными дефектами кристаллической структуры возможно ввиду того, что 15 эти дефекты обладают определенным зарядом и полярностью. Совокупность параметров тока прессования позволяет облегчить перемещение межузельных атомов, вакансий и дислокаций, снимая или изменяя свя- 20 занные с ними поля дальнодействующих напряжений, Таким образом обеспечивается возможность получения заготовки с плотностью, близкой к максимальной теоретической, прессованием под давлени- 25 ем, в 1,3 — 2,5 раза меньшим давления, потребного для того же процесса по известной технологии.

При пропускании через шихты импуль-сного тока плотностью 6 10 А!мм, (2 — 30 г

9 10 А!мм и более наблюдается уменьшение объема шихты, при этом плотность шихты не изменяется.

Длительность импульсов должна быть не более 10 с, а частота — не менее 35

20 имп./с, При уменьшении плотности тока и частоты, а также при увеличении длительности импульсов эффект не наблюдается. Эффект также сводится практически к нулю при уп- 40 лотнении порошка шихты более 35 j от максимальной теоретической плотности шихты (для шихты с величиной частиц более

40 мкм), Для шихты с более мелкой фракцией порошков эффект уменьшения объема 45 без приложения внешних давлений перестает наблюдаться при 15 — 20 уплотнения.

Увеличение плотности до 40-50 npu указанных параметрах тока или без воздействия током ведет к значительному росту 50 давления прессования (скачкообразно).

Плавный рост давления прессования наблюдают при уменьшении длительности импульсов тока до 10 — 10 с, причем диапазон эффективности плотности тока сужа- 55 ется до 10 -10 А/мм, а диапазон частот импульсов — до 20-25 имп,/с. Прессованием получена плотность материала заготовки

93-97% от максимальной теоретической плотности для данного состава.

Способ осуществляют следующим образом.

Шихту из смеси порошков железа, белого чугуна и стали ХЗО засыпают в пресс-форму и устанавливают под пресс, Наводят импульсный ток плотностью 0,2 10 А/мм, длительностью 10 с, частотой подачи импульсов 20 Гц. Производят уплотнение шихты подпрессовкой на 30 от требуемой плотности полуфабриката (ток подают до начала подпрессовки, однако в связи с тем, что быстродействие тока практически мгновенно, время между наведением тока и. началом подпрессовки не регламентиоовано1.

Плотность тока повышают до 6 10 А/мм, длительность импульсов уменьшают до

10 с, частоту импульсов не меняют. Производят дальнейшее уплотнение шихты— прессование до достижения плотности полуфабриката 97 от максимального теоретического значения. При этом давление прессования составляет 600 МПа, Затем полуфабрикат спекают при 1150ОC в защитной атмосфере, в проходной печи, в течение

2 ч.

Установка для получения электрических импульсов, применяемая для реализации предлагаемого способа, состоит из источника тока и батареи трех конденсаторов.

Пример 1. Изготавливают деталь из шихты порошков меди и цинка (38 ), Размер частиц менее 40 мкм, Шихту засыпают в пресс-форму из стали и устанавливают под пресс. Посредством установки для электрических импульсов, состоящей иэ источника тока и батареи трех конденсаторов (суммарная емкость 820 мкФ),наводят импульсный ток в шихте, Плотность тока(5 — 7)10 А/мм, г длительность импульса 10 з с, частота подачи импульсов 20 Гц. Прикладывают усилие и проводят уплотнение шихты на 257 от максимальной теоретической плотности.

Уменьшают длительность импульсов до

10 с и увеличивают частоту импульсов до

25 Гц.

Пример 2. Пресс-форму устанавливают на стол пресса марки РС-3 фирмы А!ДА, ползун которого создает деформирующее усилие. Пресс-форму подключают к источнику импульсного тока, состоящего из источника тока и батареи трех конденсаторов емкостью 820 мкФ. Эффективное сопротивление цепи 0,08 атм.

В пресс-форму загружают шихту иэ порошков на основе порошка железа. В виде добавок применяют 1 стеарата цинка, 2 графита, Через шихту пропускают импульсный ток плотностью 6 10 А/мм, длительностью

1676754

Формула изобретения

Составитель С. Багрова

Редактор М. Петрова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Максимишинец

Заказ 3068 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

10 с и частотой подачи импульсов 20 Гц.

Происходит некоторое уплотнение шихты.

Затем производят подпрессовку шихты на

357 от требуемой плотности полуфабриката. После этого устанавливают плотность импульсного тока 10 А/мм, длительность импульсов 10 с, частоту импульсов 25 Гц и производят прессование полуфабриката до достижения плотности 95 от максимальной для данной шихты, Полуфабрикат спекают в печи при 830—

860 С.

По механическим характеристикам полученное изделие адекватно изготовленному механическим путем из цельной заготовки с последующей термообработ-. кой. Производят прессование до достижения шихтой плотности 97 от максимальной теоретической. Давление прессования 580 МПа. Полуфабрикат спекают в печи при 830-860 С.

Предлагаемый способ в сравнении с известным позволяет упростить технологическую оснастку, снизить усилие п рессования в 1,3-2,5 раза, повысить производительность труда за счет сокращения межоперационного времени, исключить вибрацию, а следовательно, улучшить условия труда, Таким образом, улучшается технологичность

5 способа, Способ изготовления заготовок иэ ме10 таллических порошков, включающий прессование с одновременным импульсным воздействием на порошок и последующее спекание, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности спосо15 .ба, прессование осуществляют сначала до плотности 15 — 35 при воздействии импульсного тока плотностью не менее

6 10 Аумм, с длительностью импульсов

10 — 10 с, с частотой импульсов не менее

20 20 Гц, а затем при воздействии импульсного тока плотностью 102-10 А/мм2, с длительностью импульсов 10 — 10 с, с частотой импульсов 20 — 25 Гц.

Способ изготовления заготовок из металлических порошков Способ изготовления заготовок из металлических порошков Способ изготовления заготовок из металлических порошков 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области порошковой металлургии

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам брикетирования стружки магния или его сплавов, и может быть использовано в машиностроении

Изобретение относится к порошковой металлургии ,в частности, к способам получения спеченных пористых изделий из никелевого порошка

Изобретение относится к устройствам для магнитно-импульсного нанесения покрытий из металлического порошка на цилиндрические детали

Изобретение относится к изготовлению алмазно-абразивных инструментов, в частности к способам изготовления тонкостенных трубчатых сверл

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для магнитно-импульсного прессования деталей из порошковых материалов, и может быть использовано для прессования деталей машин и приборов из металлокерамических порошков

Изобретение относится к составам материалов для постоянных магнитов на основе сплавов системы R-Fe-B и способам их получения, R обозначает по меньшей мере один из редкоземельных элементов, включая иттрий
Наверх