Способ получения заготовок из тугоплавких металлов
Сущность изобретения: готовят шихту, размещают ее в эластичной оболочке и осуществляют гидростатическое прессование при давлении 2000-8500 атм с выдержкой под давлением 0,3-2,0 мин. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 B 22 F 3/06
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСЙАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
С».
О(Л (21) 4877229/02 (22) 26.10,90 (46) 07.03.93, Бюл. М 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и прОектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов (72) Л.Н.Кимиссарова, Т,И.Зеленцов, В.Г.Паршиков и О.П,Рыжкин (73) Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких.металлов и твердых сплавов (56) Савицкий Е.М, и др. Металловедение вольфрама. M.: Металлургия, 1978, с. 193.
196-199.
Мальцев M.Â. Гидростатическая обработка тугоплавких металлов. M.: Металлургия, 1978, с. 244-247.
Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к получению заготовок из тугоплавких металлов, преимуществен нq лигатур.
Целью изобретения является повышение качества лигатуры.
С этой целью способ получения загото- вок иэ тугоплавких металлов, преимущественнО лигатур, включает приготовление шихты, размещение ее в эластичной оболочке и гидростатическое прессование, которое проводят при давлении 2000-8500 атм с выдержкой под давлением 0,3 — 2,0 мин.
Гидростатическое прессование при давлении 2000 — 8500 атм с выдержкой под давлением 0,3-2,0 мин обеспечивает облучение лигатур со строго регламентированной плотностью улуг. = (0,65-0,85) уnur., что повышает качество лигатуры и гарантирует выход в годное 100; .
Я2 1801058 А3 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК ИЗ
ТУГОПЛА В КИХ METAJlËÎB (57) Сущность изобретения: готовят шихту, размещают ее в эластичной оболочке и осуществляют гидростатическое прессование при давлении 2000-8500 атм с выдержкой под давлением 0,3-2,0 мин. 1 табл.
При гидропрессовании порошковых и гранулированных материалов при давлениях менее 2000 атм гидропрессованные брикеты имеют низкую прочность и разрушаются от ударных нагрузок при транспортировке и загрузке в расплав сплава.
П ри использовании брикетов лигатуры, полученных при давлениях более 8500 атм, не обеспечивается быстрое и полное протекание процессов растворения легирующих компонентов в расплаве и значительно возрастает расход электроэнергии при прове-. дении плавки.
При выдержках под давлением менее 0,3 мин в гидропрессованных брикетах образуются расслойные трещины под воздействием упругих остаточных напряжений. Увеличение, выдержки под давлением до величины, превышающей 2 мин, не дает положительного эффекта, снижает производительность про1801058 цесса гидростатического прессования и повышает износ оснастки и оборудования.
П р и и е р 1. 1000 г смеси порошков вольфрама, никеля и гранул магния в массовом соотношении 78%0I + 20,5 NI +
+1,5 Mg загружали в эластичную оболочку и подвергали гидростатическому прессованию при давлении 5000 атм с выдержкой под давлением 1 мин.
Теоретическую плотность лигатуры рассчитывали по правилу аддитивности теор. 100
"> лиг.
}Ч 2 } з где А1, Ag, Аз —. содержание отдельных компонентов, %;
y<, p, уЗ вЂ” плотность отдельных компонентов, г/смз; тео . 100
} лигр 78 20 5 1 5 13,8756 ои I 9,3 8,9 1,74
-+ — + —
Плотность гидропрессованных брикетов составляла } лиг. = 10,4067 г/cM з (0,75лиг." Р) и на 26,9 превышала плотность расплава сплава, равную)
yean i>""n = 8,2 г/см
При транспортировке и загрузке брикеты выдерживали ударные нагрузки, выход в годное составлял 100%. При загрузке брикеты быстро погружались в расплав, что позволило полностью исключить потери компонентов и выбросы магния, которые наблюдаются при использовании магниевых лигатур, полученных традиционными . способами.
Большая cKopocYb растворения IlopH" стых брикетов лигатуры позволила снизить затраты электроэнергии при выплавке сталц марки ЭИ-718 нэ 18%, Механические свойства стали, выплавленной с использовайием указанной выше магниевой лигатуры, на 10-22 превышали требования технических условий. Химический состав стали соответствовал техническим условиям.
Пример 2, 1000 г смеси порошков вольфрама и никеля в массовом соотношении 90,(И/+ 10о Ni с теоретической плотностью
} лиг, — у - 10 — 17,2807 /см теор, 100 3
193 8,9 . загру>кали в эластичную оболочку и подвергали гидростатическому прессованию при давлении 2000 этм с выдержкой под давлением 1,5 мин. Полученные бзоикеты имели плотностьу =11,2324 г/см (0,65y r. р ), на
38,3% превышающую плотность расплава
3 1 сплава (y pecan,спл. = 8,12 г/см ), Выход в годное при изготовлении, транспортировке и загрузке брикетов в расплав составил 100 . Вследствие быстрого погруженил брикетов в расплав сплава и высокой скорости растворения потери компонентов лигатуры не наблюдались и затраты при выплавке стали- уменьшились на
17%. Химический состав полученного жаропрочного сплава марки ЭИ-78 отвечает требованиям технических условий, а механические характеристики на 12 — 21 превышают их требования.
Пример 3, 1000 r смеси порошков вольфрама и никеля в массовом соотношении 90 W+ 10 NI ýàãðóæàëè в эластичную оболочку и подвергали гидростатическому прессованию при давлениях 1500 — 9000 атм без выдержки и с выдержкой под давлением в течение 0,2 — 2,2 мин до плотности } лиг. = (0,5 — 0,9) } и .
Пример 4. 1000 г смеси порошков вольфрама, никеля и гранул магния в массовом соотношении 78 W + 20,5 NI +
+1,5 Mg загружали в эластичную оболочку
30 и подвергали гидростатическому прессованию при давлениях 1500 — 9000 атм без выдержки и с выдержкой под давлением 0,2 — 2,2 мин до плотности y n r. =- (0,4 — 0,88) } л„."оР
Результаты испытанил вольфрам-никелевых и магниевых лигатур, полученных по заявленным ре>кимам, приведены в таблице.
Сопоставительный анализ указанных данных показывает,что по сравнению с про"О тотипом брикеты вольфрам-никелевых и магниевых лигатур, полученных согласно предлагаемому способу, характеризуются бо. лее высокой скоростью растворения в рэсплаве сплава (затраты электроэнергии на 16 — 38
45 меньше), минимальными потерями легирующих компонентов (по сравнению с прототипом на 31-45 меньше, отсутствуют выбросы магния) и более высокой прочностью (выход в годное 100 против 21 56 по прототипу).
Формула изобретения
Способ получения заготовок из тугоплэвких металлов, преимущественно лигатур, включающий приготовленные шихты, разме-. щение ее в эластичной оболочке и гидроста55 ти есксе прессование, отличающийся тем, что, с целью повышения качества лигатуры, гидростатическое прессование проводят . при давлении 2000 — 8500,атм с выдержкой под давлением 0,3 — 2,0 мин.
1801058
Ревии ГСО
Приивиа1а1Е
Помер Состав лигатуры
Выгод в
ГОД1ЮЕ. г
Плотность брикетоэ лигатуры
Уме иьцщн е раскола эл. эиергии
Сн1цщ1мс гютерь коипоиеи. л гатуры, 1
Време выдери ки, пи и асс в и с» 1002 — -- — --l г .иг .TCdC лиг ц
Давпеиие Р, ати поп гяиг г/сит глиц л
Сколы, трецичц способ
34,1
87,3
36,3
Во,g
49,0
49,0
38,3
38,3
49,0
44,7
85,1
I7,2307
1800 1,5
8750 I,S
2000 1,5
6500 1,5
45аа - 0,2
4500 2,2
2000 О, 3
2ооо г,o
4500 1,0
4000 1,5
8650 1,5
90гы т 10!и!
1l„
2
4
6
8
11 и
Расс.юйн1е трецинц
17
100
31
39
„п
Расслэйнн трещин1 и
100
37 l 6
38
36
38
12!
Do и
100
19
l00
I ОО
Расслойнн трещины и
11
12
Прототип
91,5
6,4 бе . 0
0,90
Рассгюйиые трещи нц
Скопи, трещине
Расслойнце трец иы
9020 + 10100
9000 и 0,5
0,78
ISDO
5000
Прпдлагаеиы111 сгюсор
13,8756 0,65 !О,о!
7620 + 20, 52!I i +
+ I 511!0
100
2,0
2000
43,8
6,6
47,2
18,4
18,4
26,9
43
ЕЗОО
5000
61.
0,3
1,0
1,0
0,2
2,2
l,0
l 5.
16
17
18
19
20 цб
72
67
100
23
38
45.12
1ОО
782ч + 20,54ща ц
+ 1152!10 . и 13.6756
4у,o
Уаао
Трещиим, выбросы IIO
0,4 а,7 16,4
Предлагзеиый сгюсоб
0,63 I1,3
22
5000
Расслойн1е трещина выбросы IIO
3O214t+ Зогцц +
+ 401Та
24!
4,46!
800
1,0
Сколы, трееига1 с4
55,4
14,8
50,1
13. 0
23,6
25,4
23,6
25,4
32,4
87 DO
4500
14
Расслойнцв трецинц
100
23
32
72
100
32
34
32
Расслойнцв трЕаииы
23
21
100
1D0
l 00
6000
IQ0
0,75
1.5
9000
Прототип
0,88.34
55 4
14,48!
Расслойнце трещина
Загдо+ 30411 +
+ 401Та
0.42 гс
Сколы, трециим
Расслойнн трещина
5000
° l
0,53
Предлагаемый
0,62 способ
15,4
1800 l,o
15,2639
932!Ц ь 2112t с
+ 22!41
Сколм, трещина гВ
67
100
Расслой1Ее трещине и
14
19
7 !
l5 8 и и
Рассл-инге трещин1
„и и
I 00!
2l
100
lOC
15,2639
63,8
47 9320 +5204 т
+228
9DD0
Расслойнце трецинц
Сколы, тоещинц
Расслэйнце трещины
23
1500 0,38
5000 0,67 24,7
26
27
28
29
31 !
32.38
139
4!
42
43
44
49
50DD
6500
1,0
1,0
1,D
0,2
2,5
0,3
2,0
0,5
1,0
1,0
1,0
It,2
2,5
0,3
2;0
0.5
1,5
Предлагаемый
0,63
0,88
0,65
0,85
0,70
0,70
О, 65
0,65
0,70
0,68
О,Е7 о,85
0,63
O,Å7
0,7
0,7
0 75
ПРототил
О. ВЕ а,ЕВ
0,65
О, 85
0,64
0,7
0,7
0,7
О. 71 о,ЕВ
0,65
0,85
0,65
0,75
0,75
0,75 о,75О,8
Прототип
0,86
63,8
21,0
58,2
21,0
39,6
39,6
39.6
Зу,б
48,9
11
34
39
32
31
36
Сколы, трещина> вмбоосм НВ
Расслойиые трещиим, ембросы HO
Рассгюйнце трецинц
Скоты, трещина, выбросы IIO
