Способ изготовления спеченных пористых изделий из титана или циркония

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления спеченных пористых изделий, используемых в качестве фильтров, огнепреградителей, а также узлов летательных аппаратов для пористого охлаждения. С целью повышения прочностных свойств получаемых изделий после свободной засыпки гранул в форму проводят спекание при 1300-1500°С в течение 0,5-2,5 ч, причем гранулы засыпают в форму, изготовленную из материала, температура плавления которого выше температуры плавления материала получаемых изделий. 1 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления спеченных пористых изделий, используемых в качестве фильтров, огнепреградителей, а также узлов летательных аппаратов для пористого охлаждения.

Известен способ изготовления спеченных пористых изделий, заключающийся в прессовании гранулированной смеси порошков при давлении 1,5-3 т/см³ и спекании в аргоне при 1200-1250^оС в течение 4-6 ч.

Недостатками известного способа являются большое количество замкнутых и тупиковых пор в спеченном изделии, нерегулярность размера пор и низкие фильтрующие свойства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления спеченных пористых изделий, заключающийся в спекании гранул в состоянии свободной засыпки в вакууме при 1000-1100^оС в течение 3 ч со скоростью нагрева до температуры спекания 200^оС/мин.

Недостатком этого способа изготовления пористых изделий являются недостаточные прочностные свойства получаемых фильтров.

Целью изобретения является повышение прочностных свойств получаемых изделий.

Поставленная цель достигается за счет того, что после свободной засыпки сферических гранул в форму проводят спекание гранул при 1300-1500^оС в течение 0,5-2,5 ч.

При этом форму изготавливают из материала, температура плавления которого выше температуры плавления исходного материала.

Температуру спекания выбирали исходя из следующих соображений. Повышение температуры спекания выше 1300^оС позволяет активизировать процесс массопереноса и существенно увеличить скорость роста межчастичных контактов, размерами которых определяются прочностные свойства спеченных пористых изделий.

Повышение температуры спекания выше 1500^оС нецелесообразно, так как резко увеличивается взаимодействие материала гранул с формой, что приводит к трудностям отделения спеченного изделия от формы.

Если время спекания будет меньше 0,5 ч, то прочностные свойства изделия недостаточные, если более 3 ч, то прочностные свойства существенно не меняются, а производительность процесса уменьшается.

П р и м е р. Спекание дисковых фильтров диаметром 500 мм из титановых гранул проводили в молибденовых формах при 1300-1500^оС в течение 0,5-2,5 ч. Предел прочности при изгибе определяли по ГОСТ 25282-82.

В таблице приведены прочностные свойства спеченных пористых изделий при различных режимах спекания.

Как видно из таблицы, прочностные свойства изделий, изготовленных предлагаемым способом, повышаются более чем в два раза, при этом сохраняются фильтрующие свойства.

В примере 5 прочностные свойства получаемых изделий не меняются, но происходит спекание изделия с формой, в которой его спекают, что приводит к разрушению изделия по периферии.

Преимущественное применение предлагаемого способа - изготовление крупногабаритных пористых изделий из титановых и циркониевых сплавов.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТИТАНА ИЛИ ЦИРКОНИЯ, включающий свободную засыпку сферических гранул в форму и спекание в вакууме, отличающийся тем, что спекание проводят при 1300 - 1500^oС в течение 0,5 - 2,5 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1