Способ изготовления составных изделий

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к способам получения составных сложнопрофильных изделий, содержащих детали из порошкового материала. Предложен способ изготовления составных изделий, включающий раздельное прессование деталей из шихты тугоплавкого компонента, содержащей легкоплавкий компонент или его сплав в количестве, превышающем предел растворимости легкоплавкого компонента в материале детали, последующую сборку и спекание, причем детали прессуют с получением неравномерной пористости, а при спекании обеспечивают направление градиента капиллярных сил нерастворенного легкоплавкого компонента в зону соединения. Сборку проводят диффузионным спеканием с приложением внешней нагрузки для нагруженных изделий или без приложения внешней нагрузки для малонагруженных. Техническим результатом изобретения является снижение затрат на изготовление спеченных составных сложнопрофильных порошковых деталей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения составных сложнопрофильных изделий, содержащих детали из порошкового материала.

Известны способы получения составных сложнопрофильных порошковых изделий, предусматривающие раздельное формование деталей изделия, сборку деталей и их последующее соединение. По одному из способов соединение происходит спеканием с одновременной диффузионной сваркой и инфильтрацией легкоплавким компонентом под давлением внешней нагрузки (см. патент РФ на изобретение 2123910 от 11.06.97). Способ позволяет получить прочное соединение, но при его реализации необходимы дополнительные затраты на прессование инфильтрующего брикета, который занимает полезный объем зоны регрева до проведения процесса инфильтрации. Кроме того, с готового изделия необходимо механически снимать остаток от пропитывающего брикета.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления составных порошковых изделий, включающий раздельное формование деталей из шихты на основе железа содержащей медь или сплав в количестве превышающем предел ее растворимости в материале детали (см. патент РФ на изобретение 2056973 от 13.04.93). Сборка происходит через промежуточный слой в виде суспензии мелкодисперсного порошка на основе железа. Соединяются детали в единое целое диффузионным спеканием.

К недостаткам данного способа относятся дополнительные затраты на использование дорогого дополнительного сырья промежуточного слоя и нанесение суспензии.

Целью изобретения является снижение затрат на изготовление спеченных составных сложнопрофильных порошковых деталей.

Цель достигается тем, что при изготовлении составных изделий, включающем раздельное прессование деталей изделия из шихты на основе более тугоплавкого компонента, содержащей легкоплавкий компонент или его сплав в количестве, превышающем предел его растворимости в материале детали, сборка происходит диффузионным спеканием при приложении внешней нагрузки для нагруженных изделий и без приложения для малонагруженных. При этом детали прессуют с неравномерной пористостью таким образом, чтобы при спекании градиент капиллярных сил расплавленного нерастворенного легкоплавкого компонента был направлен в зону соединения, тем самым обеспечивая плотный шов диффузионной сварки.

Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что при его реализации не требуется применения промежуточного слоя из мелкодисперсного порошка, также не требуется инфильтрующий легкоплавкий брикет. Соединение изделия, полученное диффузионным спеканием спрессованных деталей с приложением внешней нагрузки, можно применить для нагруженных изделий и без приложения внешней нагрузки для малонагруженных изделий. Кроме того, изделие обладает остаточной пористостью, которую можно использовать для придания дополнительных улучшающих гидрофобных, антикоррозионных, износостойких и др. свойств путем пропитки соответствующими составами.

На фиг. 1 показаны составные части изделия перед спеканием с наложенным грузом; на фиг.2 - готовое изделие.

Способ изготовления спеченных составных изделий показан на условной детали типа аппарата направляющего центробежного насоса. Односторонним прессованием для обеспечения неоднородной пористости раздельно сформовали из шихты на основе железного порошка с добавлением медного более 8% стакан 1 (см. фиг. 1), крышку 2, втулку 3. Наложили формовки друг на друга и установили внешнюю нагрузку 4. Груз применяли металлический через алундовую прокладку, чтобы не приварился к изделию при повышении температуры. Затем провели спекание. Получили готовую неразъемную деталь (см. фиг.2). Прочность на разрыв составила 300-400 МПа, что вполне достаточно для подобного изделия. Прочность изделия, спеченного без применения нагрузки 4, составила 200-300 МПа.

Формула изобретения

1. Способ изготовления составных изделий, включающий раздельное прессование деталей из шихты тугоплавкого компонента, содержащей легкоплавкий компонент или его сплав в количестве, превышающем предел растворимости легкоплавкого компонента в материале детали, последующую сборку и спекание, отличающийся тем, что детали прессуют с получением неравномерной пористости, а при спекании обеспечивают направление градиента капиллярных сил нерастворенного легкоплавкого компонента в зону соединения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сборку проводят диффузионным спеканием с приложением внешней нагрузки для нагруженных изделий или без приложения внешней нагрузки для малонагруженных.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2