Способ получения сплава на основе хрома для изготовления штампового инструмента

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению сплавов для изготовления инструмента для обработки материалов давлением, и может быть использовано в металлообрабатывающей промышленности для горячей изотермической штамповки жаропрочных сплавов. Предложен способ получения сплава на основе хрома для изготовления штампового инструмента, включающий горячее изостатическое компактирование в газостате и гомогенизацию заготовки, в котором перед горячим изостатическим компактированием проводят шихтование исходного материала, получение сырой заготовки из легированной смеси порошков и спекание сырой заготовки в интервале температур 1600-1750o С в течение 4-10 ч. В предлагаемом способе используют сырую заготовку, у которой отношение высоты к диаметру или диагонали равно 0,4-1,0. Техническим результатом изобретения является увеличение выхода годного и обеспечение однородности по сечению заготовки. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению сплавов для изготовления инструмента для обработки материалов давлением, и может быть использовано в металлообрабатывающей промышленности для горячей изотермической штамповки жаропрочных сплавов.

Известен способ получения сплава на основе хрома, включающий шихтование исходного материала, заполнение капсулы металлическим порошком с применением вибрации, герметизацию капсул, горячее изостатическое прессование [1].

Недостатком известного способа являются высокая трудоемкость и низкий коэффициент использования материала (отходы при изготовлении изделия составляют до 70%), наблюдается неоднородность структуры и свойств по сечению крупногабаритных изделий.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является способ получения сплава на основе хрома для изготовления штампового инструмента, включающий изготовление электродов соответствующего состава литьем в кокиль, последующего их распыления для изготовления гранул размером 0,1-1,0 мм, которые помещают в контейнер, а затем производят горячее изостатическое компактирование в газостате и гомогенизацию заготовки при 1150-2000oС в течение 10-25 ч [2].

Недостатком известного способа являются малый выход годного - потери материала при производстве до 70% и неоднородность по сечению крупногабаритных заготовок.

Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение выхода годного и обеспечение однородности по сечению заготовки.

Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен способ получения сплава на основе хрома для изготовления штампового инструмента, включающий горячее изостатическое компактирование в газостате и гомогенизацию заготовки, в котором перед горячим изостатическим компактированием проводят шихтование исходного материала, получение сырой заготовки из легированной смеси порошков и спекание сырой заготовки в интервале температур 1600-1750oС в течение 4-10 ч. В предлагаемом способе используют сырую заготовку, у которой отношение высоты к диаметру или диагонали выбирают равное 0,4-1,0.

Было установлено, что проведение перед горячим изостатическим компактированием в газостате шихтования исходного материала, получения сырой заготовки из легированной смеси порошков, у которой отношение высоты к диаметру или диагонали выбирают равное 0,4-1,0, и ее спекания в интервале температур 1600-1750oС в течение 4-10 ч, создает в заготовке однородную структуру с закрытой пористостью, обеспечивающую ей прочность для проведения последующей операции и в готовом изделии однородность состава, структуры и свойств по всему сечению штампового инструмента. При этом увеличивается выход годного.

Пример конкретного осуществления.

Шихтование исходного материала проводили в отношении, соответствующем химическому составу получаемого сплава на основе хрома, включающего железо, молибден; хром. Из легированной смеси порошков получали холодным формованием с усилием 20-50 кг/мм2 сырые заготовки с отношением высоты к диаметру или диагонали выбирают равным 0,4-1,0. Заготовки спекали по следующим режимам.

1. Спекание при 1600oС в течение 4 ч заготовки с отношением высоты к диаметру или диагонали 0,4.

2. Спекание при 1650oС в течение 6 ч заготовки с отношением высоты к диаметру или диагонали 0,6.

3. Спекание при 1750oС в течение 10 ч заготовки с отношением высоты к диаметру или диагонали 1,0.

Спеченные заготовки подвергали горячему изостатическому компактированию в газостате при температуре гомогенизации сплава 1000-1300oС, давлении 800-2000 атмосфер в течение 2-6 ч.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет уменьшить потери материала в 5-7 раз и обеспечить однородность материала по составу, структуре и свойствам. Использование предлагаемого способа позволит улучшить экологическое состояние за счет значительного снижения твердых отходов, при этом трудоемкость снижается в 2 раза за счет исключения нескольких вспомогательных операций.

Литература [1] Г. Х. Гессингер. Порошковая металлургия жаропрочных сплавов, Челябинск, Металлургия, 1998, стр.71).

[2] Патент РФ 1818877.

Формула изобретения

1. Способ получения сплава на основе хрома для изготовления штампового инструмента, включающий горячее изостатическое компактирование в газостате и гомогенизацию заготовки, отличающийся тем, что перед горячим изостатическим компактированием проводят шихтование исходного материала, получение сырой заготовки из легированной смеси порошков и спекание сырой заготовки в интервале температур 1600-1750oС в течение 4-10 ч.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отношение высоты к диаметру или диагонали сырой заготовки выбирают равным 0,4-1,0.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области цветной металлургии и предназначено для изготовления изделий, работающих при температурах до 1100-1300oC в окислительных газовых средах, например для изготовления горячих штампов или деталей горячего тракта газотурбинных и других двигателей

Изобретение относится к созданию композиционных материалов (КМ), а именно КМ с металлической матрицей на основе хрома, армированной волокнами, применяемых для изготовления деталей горячего тракта ГТД и других высокотемпературных конструкций, длительно или кратковременно работающих при температурах до 1600oС

Изобретение относится к металлургии, а именно к конструкционным сплавам на основе хрома, применяемым в изготовлении стекла

Изобретение относится к металлургии, а именно к сплавам на основе хрома, применяемым в изготовлении стекла

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным антифрикционным материалам на основе хрома для изготовления деталей, работающих без смазки при умеренных температурах

Изобретение относится к наплавочным сплавам на основе хрома для чугунов и сталей

Изобретение относится к металлургии, в частности к наплавочным сплавам для сталей и чугунов

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в металообрабатывающей промышленности для изготовления штампового инструмента

Изобретение относится к металлургии, в частности к сплавам на основе хрома конструкционного назначения для работы при 1200-1300оС

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано в авиакосмической, ракетной, текстильной, приборостроительной, автомобильной, судостроительной и др

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано в процессах формования и уплотнения заготовок из металлического порошка и керамики
Изобретение относится к порошковой металлургии и энергетическому машиностроению и может быть использовано для производства рабочих колес (роторов) газовых турбин, работающих в агрессивных средах, условиях высокоскоростного газового потока и перепада температур

Изобретение относится к порошковой металлургии, конкретно к оборудованию для обработки материалов в жидкости при высоких давлении и температуре и может быть наиболее эффективно использовано при вулканизации, полимеризации и компактировании дискретных или сплошных материалов под давлением жидкости более 100 МПа и температурах более 100oС

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для получения крупногабаритных заготовок из композиционного материала на основе металлической матрицы предпочтительно из алюминиевых и магниевых сплавов, армированных частицами неметаллических тугоплавких соединений

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам изготовления сопла клапана для впуска топлива, предназначенного для двигателя внутреннего сгорания, в частности для большого двухтактного двигателя

Изобретение относится к способу изготовления изделия, имеющего сквозное отверстие, в частности полой заготовки для инструмента или толстостенной трубки, методом порошковой металлургии

Изобретение относится к порошковой металлургии

Изобретение относится к устройствам для горячего изостатического прессования

Изобретение относится к порошковой металлургии ,в частности, к способам получения изделий из порошковых материалов

Изобретение относится к легированным инструментальным сталям для изготовления деталей методом порошковой металлургии, в частности инструмента для холодной обработки
Наверх