Способ уплотнения изделий из порошкового материала

 

Изобретение относится к способам уплотнения изделий из порошкового материала. Цель изобретения - повышение плотности изделий за счет воздейст- .!вия волнами сжатия. В емкость сосуда давления заливают рабочую жидкость

СООЗ СОВЕТСНИХ

CNI П

РЕСПУБЛИК

091 (111

fg1)g 8 22 F 3/14 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИ

К ASTOPCHOMY СВИДДТИЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4623708/02 (22) 21 ° 12.88 (46) 30.01.92. Бюл. И 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов (72) С.И.Зоненко, В.И.Клевлеев, .

Г.Г.Сагидуллин, В.В.Колтунов, А.В.Игнатченко, Ю,П.Нагибин, 8.8.щитов и А.В.Иакаров (53) 621 ° 762.4.043(088.8), (56) Клячко Л.И. и др. Оборудование и ocíàñòêà для формования порошковых материалов. И.: Металлургия, 1986, с.266, рис.98 б.

Авторское свидетельство СССР

Ь !030095, кл. В 22 F 3/14, 1982. (54) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ

ПОРОШКОВОГО ИАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к способам уплотнения изделий из порошкового материала. Цель изобретения — повышение плотности изделий за счет воздейстИзобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спосо бам уплотнения иэделий из порошков иэостатическим давлением и волнами сжатия.

Цель изобретения - повышение плотности изделий за счет воздействия волнами 6жэтияе

Сущность способа состоит в том,,что уплотнение порошкового материала осуществляют волнами сжатия при паровом взрыве, который происходит в результате быстрого самоперемешива2 вия волнами сжатия. В емкость сосуда давления заливают рабочую жидкость (3 л воды) и помещают полиэтиленовый контейнер с порошковым материаломсульфидом бария. Емкость герметизируют и,нагревают до температуры ниже температуры кипения воды - 333 К.

После этого непосредственно в рабо" чую жидкость подается парообразующий жидкий агент - расплав олова, нагретый до 673 К, в количестве .30 г. 8 емкости происходит паровой взрыв.

Под действием волн сжатия, образующихся через несколько миллисекунд, порошковый материал уплотняется до относительной плотности f = 0,8. С

О целью увеличения интенсивности волн сжатия перед подачей парообразующего жидкого агента в емкости создается . .предварительное давление 0,5 МПа. 8 этом случае относительная плотность изделия составляет Е = 0,82. 1 з.п. Й4=лы, 1 ил. ния уплотняющей жидкости и парообразующего жидкого агента, имеющего при введении температуру выше температуры кипения уплотняющей жидкости.

На чертеже изображена схема реализации способа уплотнения изделий порошкового материала.

Контейнер 1 из пластичного материала, заполненный порошковым материалом 2, помещают s заполненную рабочей (уплотняющей) жидкостью 3 емкость сосуда давления .4, имеющего нагреватели 5 и теплоизолирующий ко

170Û517 4 жух 6. После этого закрывают крышку емкость герметизируют, а потом подогревают.

Затем иэ контейнера 8 с клапаном

9 через крышку 7 непосредственно в

5 рабочую жидкость 3 подают парообразующий жидкий агент с температурой выше температуры кипения рабочей жидкости, при этом температура парообраэующего жидкого агента, определяемая в градусах Кельвина, выше температуры его плавления по меньшей мере на 30 ь.

fl р и м е р. В емкость 4 заливали рабочую жидкость 3 (воду), затем помещали полиэтиленовый контейнер 1 с порошковым материалом 2 (сульфидом бария). Емкость герметизировали и нагревали до температуры ниже температуры кипения воды Т .= 333 К. После этого непосредственно в рабочую жидкость из контейнера 8 подавали парообразующий жидкий агент - расплав

pnosa npu T = 673 К. В качестве парообразующего жидкого агента можно использовать также расплавы свинца, висмута, сплава Вуда, других легкоплавких металлов или сплавов, минеральное или синтетическое масло и т.д.

Количественные соотношения жидкостей в каждом конкретном случае могут быть подобраны экспериментально. Для этого проводится серия опытов на конкретной установке с определенным

35 объемом уплотняющей жидкости и с разным количеством парообразующего жидкого агента. При каждом количественном соотношении .проводится уплотне.- 40 ние порошкового материала, после чего определяется его плотность. В результате определяется диапазон количественных соотношений смешиваемых жидкостей, при которых происходит удовлетворительное уплотнение порошкового .материала..Эти -coîòíoàåíèÿ могут быть определены также расчетным путем..

Объем уплотняющей жидкости (воды) в цилиндрической емкости составлял

3 л; количество парообразующего жидкого агента (расплава олова) - 3060 r, температура расплава олова была около 673 К, - уплотняющей жидкости - около 333 К. При этом количественном соотношении происходит стабильное (при многократном повторении опытов), однородное и достаточно эф-фективное (до Я = 0,8-0,82) уплотнение порошка сульфида бария в поли этиленовом контейнере, помещенном в емкость с рабочей жидкостью.

После введения парообраэующего жидкого агента в закрытой емкости происходил паровой взрыв. Под действием волн сжатия,. образующихся через несколько миллисекунд, порошковый материал уплотнялся. После уплотнения контейнер с обработанным порошковым материалом удаляли из емкости, при этом относительная плотность изделия E = 0,8.

С целью увеличения интенсивности волн сжатия, возникающих при паровом взрыве, перед подачей парообразующего жидкого агента в емкости создавали предварительное давление P =

= 0,5 МПа. В этом случае относительная плотност Я = 0,82, В известном способе относительная плотность сульфида бария за то же . время уплотнения Я = 0,35.

-Сущность парового взрыва заключается в многократном, отчетливо выраженном взаимодействии в одной и той же смеси двух жидкостей. В результате каждого взаимодействия образуется прослойка между парообразующим жидким агентом и легкокипящей жидкостью, содержащая некоторое- количество пара легкокипящей жидкоети. Дестабилизация пленочного кипения вызывает последующее взаимодействие, вследствие чего происходит диспергирование и перемешивание двух жидкостей с характерным размером включений порядка 0,001 м, а также образование волн сжатия, распространяющихся со скоростью порядка 100 м/с. Паровой взрыв .происходит с характерным временем менее 0,1 мс, при этом достигаются давления до

100 ИПа и более. Эксперименты показали, что.для осуществления всех стадий парового взрыва и создания высокоэффективных волн сжатия (до 100 ИПа и более) необходимо, чтобы температу-ра, при которой вводят жидкий агент; была больше температуры его плавления по меньшей мере на 303 (в граду" сах Кельвина).

Таким образом, использование предлагаемого способа уплотнения порошкового материала позволяет повысить плотность изделия за счет воздейст вия волнами сжатия.

°

° . ° ° °

° Ф

° ° ° °

Ф Ф

° °

° ° Ф

- ° ° °

° ° ° ° . Ф

° °

Ф

Ф ° Ф ° . °

° °

Ф ° °

° °

° °

° Ф ° Ф ° °

Составитель А.Думчев Редактор И.Товтин Техред М,Иоргентал

Корректор И. Самборская

I»

»»»» ° б»

»

Г

Заказ 387. Тираж Подписное

i, ВНИИПИ Государственного комитета,по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

° Ю

Проиаводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101, r ъ

5 17OBS

Формула изобретения

1. Способ. уплотнения изделий из .порошкового материала, включающий помещение порошковой заготовки в емкость сосуда давления с рабочей жидкостью, герметизацию емкости, ее нагрев и подачу парообразующего жид- кого агента, о. т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения плотнос1

17 6 ти изделий за счет воздействия волнами сжатия, парообразующий жидкий агент нагревают до температуры, по меньшей мере íà 30Ô выше температуры его плавления, и подают непосредственно в рабочую .жидкость.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что перед подачей парообразующего жидкого агента в емкости создают давление.