Способ изготовления деталей из порошковых материалов

 

Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано при изготовлении деталей из порошковых материалов на основе железа и меди. Способ изготовления деталей включает смешивание исходных компонентов, формирование и спекание в контейнере с засыпкой из веществ, создающих при нагреве защитную атмосферу, которую непрерывно перекачивают через систему регенерации, и подают опять в контейнер спекание по замкнутому циклу. В результате в контейнере создается проточная газовая атмосфера, способствующая процессам восстановления при спекании. Способ позволяет повысить физико-механические свойства порошковых материалов.

Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано при изготовлении деталей из порошковых материалов на основе железа и меди.

Известен способ изготовления деталей из порошковых материалов, включающий смешивание исходных компонентов, формирование и спекание в газовой атмосфере. Недостатком данного способа является необходимость подготовки газовой атмосферы и ее контроля, что требует большого расхода газа и усложняет технологический прогресс.

Известен способ изготовления деталей из порошковых материалов, включающий смешивание исходных компонентов, формирование и спекание в герметичном контейнере с засыпкой из веществ, содержащих при нагреве защитную углеводородную атмосферу (Федорченко И. Н. Слысь И.Г. Сосновский Л.А. Технология спекания металлокерамических материалов без применения проточных защитных сред. Порошковая металлургия, 1972, N 5. с. 26 32).

Данное техническое решение является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту. Недостатком данного способа является замедление процессов восстановления и окисление спекаемого изделия продуктами восстановительных реакций и кислородом воздуха, накапливающимися в замкнутом объеме контейнера, что в конечном итоге приводит к снижению физико-механических свойств порошкового материала.

Целью изобретения является повышение физико-механических свойств порошкового материала. Для достижения поставленной цели предложен способ изготовления деталей, включающий смешивание исходных компонентов, формирование и спекание в контейнере с засыпкой из веществ, создающих при нагреве защитную атмосферу, которая отличается от прототипа тем, что спекание порошкового материала выполняют в атмосфере, непрерывно перекачиваемой из контейнера спекания через систему генерации и подаваемую опять в контейнер спекания по замкнутому циклу.

Спрессованные порошковые заготовки нагревают в стальном контейнере с засыпкой из древесного угля, чугунной стружки, парафина.

При нагреве в контейнере образуется атмосфера, содержащая оксид и диоксид углерода, водород, пары воды, азот, кислород и углеводородные соединения, образующиеся при разложении парафина. В процессе спекания в результате протекания реакции восстановления оксидов в контейнере повышается концентрация диоксида углерода и паров воды, что смещает равновесие окислительно-восстановительных процессов в сторону окисления.

Газ из контейнера с помощью насоса перекачивается через систему регенерации. В начале он пропускается через реторту с древесным углем, нагретую до 900 950^oC. Кислород, пары воды и диоксид углерода взаимодействуют с углеродом с образованием оксида углерода и водорода. Далее охлажденный газ пропускает через колонки с силикагелем, который абсорбирует пары воды. В колонке с тонкой медной стружкой, нагретой до 400^oC, газ очищается от кислорода, связывая его в пары воды, которые поглощаются силикагелем. Очищенный и обогащенный оксидом углерода газ опять подается в контейнер спекания, создавая в нем проточную газовую атмосферу, способствующую процессам восстановления при спекании, что в конечном итоге повышает физико-механические свойства порошковых материалов.

Формула изобретения

Способ изготовления деталей из порошковых материалов, включающий смешивание порошков исходных компонентов, формование и спекание в контейнере с засыпкой из веществ, создающих при нагревании защитную атмосферу, отличающийся тем, что спекание порошкового материала проводят в атмосфере, непрерывно перекачиваемой из контейнера спекания через систему регенерации и подаваемую опять в контейнер спекания по замкнутому циклу.