Способ прессования высокоплотных заготовок и деталей из увлажненного металлического порошка при температурном воздействии


 


Владельцы патента RU 2464126:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к порошковой металлургии и, в частности, к способам прессования металлического порошка в присутствии жидкости. Прессование металлического порошка проводят с введением в металлический порошок подогретой жидкой составляющей в количестве 10-20% массовой доли и смешиванием смеси до получения гомогенной структуры. Способ позволяет повысить эффективность процесса прессования при изготовлении высокоплотных заготовок и деталей. 1 ил.

 

Изобретение относится к порошковой металлургии и, в частности, к способам прессования металлического порошка.

Известен способ прессования высокоплотных деталей, заключающийся в двух- или многократном прессовании и спекании. Данный способ позволяет более чем в два раза снизить остаточную пористость [Радомысельский И.Д. Металлокерамические конструкционные детали. - В кн. Современные проблемы порошковой металлургии. - Киев: Наукова думка, 1970, с.162-170).

Недостатком этого способа является значительная трудоемкость и станкоемкость технологического процесса.

Известен способ прессования металлического порошка (авторское свидетельство СССР №1291284, кл. B22F 3/02. Опубл. 23.02.1987, БИ №7), при котором прессование металлического порошка происходит путем последовательного уплотнения отдельных микрообъемов в закрытой по периметру прессуемого изделия матрице путем передачи давления пуансоном при одновременном дополнительном воздействии тангенсальными силами за счет вращения пятна контакта вокруг оси матрицы.

Недостатком данного способа является необходимость использования специализированного прессового оборудования, снабженного специальной приставкой для обеспечения вращения деформирующего инструмента, и достаточно высокая трудоемкость процесса уплотнения.

Известен способ агломерации металлических частиц, включающий введение в порошок летучей или испаряющейся жидкости, уплотнение влажных частиц и сушку [патент РФ №2226139, кл. МПК B22F 1/00. Опубл. 27.03.2004, БИ №9].

Недостатком данного способа является малая производительность способа, т.к. требует поэтапно добавлять жидкость и при этом осуществлять выдержку в течение 5-16 часов, вибрационное уплотнение от 4 до 20 минут и отстаивание контейнера в течение 1 часа. Формование осуществляется сушкой при нагреве в течение 10-14 часов и более.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту способ прессования металлического порошка в присутствии жидкой фазы [патент РФ №239458, кл. МПК B22F 3/02. Опубл. 27.05.2010, БИ №26].

Недостатком наиболее близкого технического решения является высокий уровень потребных усилий прессования при получении высокоплотных заготовок и деталей, высокий уровень остаточной пористости (низкая плотность) на первой стадии уплотнения, что существенно ограничивает использование данного процесса уплотнения для получения качественных заготовок (брикетов) при использовании брикетировочных валковых прессов [Пузанов В.П. Структурообразования из мелких материалов с участием жидких фаз / В.П.Пузанов, В.А.Кобелев. - Екатеринбург: УрО РАН, 2001. - 634 с.]

Технический результат - повышение эффективности процесса, расширение его технологических возможностей при изготовлении высокоплотных деталей и заготовок.

Технический результат достигается тем, что согласно способу прессования механическая смесь, состоящая из металлического порошка и жидкой составляющей в количестве 10-20% массовой доли, подвергается процессу уплотнения, включающему введение подогретой жидкой составляющей, смешивание до получения гомогенной структуры и прессование.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Способ осуществляется следующим образом: механическая смесь, состоящая из металлического порошка и жидкой составляющей в количестве 10-20% массовой доли, подвергается процессу уплотнения, включающему введение подогретой жидкой составляющей, смешивание до получения гомогенной структуры и прессование.

Пример: прессование производится в стальной закрытой обойме на гидравлическом прессе ПГ-60, вид нагружения - статический.

Использована механическая смесь: железный распыленный порошок марки АНС 100.29 фирмы «Hoganas» и жидкая составляющая (вода подогретая, температура t°=80°C) в пропорции (85:15).

В железный порошок введена подогретая жидкая составляющая в количестве 15% массовой доли, проводилось смешивание до получения гомогенной структуры и прессование.

Была получена экспериментальная кривая уплотнения (см. фигуру), которая характеризуется интенсивным восхождением на первой стадии, при этом плотность конца первой стадии соответствует 6,47 г/см3 (относительная плотность 0,824); давление, развиваемое на первой стадии уплотнения (до 200 МПа), соответствует силовым режимам брикетировочных валковых прессов, что позволяет получать высококачественный высокоплотный брикет на переплав.

Способ прессования высокоплотных заготовок и деталей из увлажненного металлического порошка при температурном воздействии, включающий введение в металлический порошок жидкой составляющей, отличающийся тем, что в металлический порошок вводят подогретую жидкую составляющую в количестве 10-20% массовой доли, смешивают до получения гомогенной структуры и подвергают процессу прессования.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления контакт-детали для переключающего устройства. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам прессования порошковых материалов в присутствии жидкости. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу непрерывного прессования расходуемых электродов из высокореакционных металлов и сплавов, например титановых, с последующей выплавкой из них крупногабаритных слитков.

Изобретение относится к способам изготовления электрода для электроразрядной обработки поверхности созданием импульсного разряда между электродом и изделием и формированием пленки на поверхности изделия.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению заготовки режущей пластины, имеющей поднутрения. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам прессования металлического порошка. .

Изобретение относится к способам получения изделия из металлического сплава без плавления. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к установкам взрывного прессования изделий из порошкового материала. .

Изобретение относится к области порошковой металлургии, а именно к устройствам для прессования заготовок из порошков тугоплавких металлов. .

Изобретение относится к производству изделий из порошковых материалов

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению многослойных формовок с вертикальным расположением разнородных слоев

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам прессования порошковых материалов в присутствии жидкости
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способу формования диоксида урана с легирующей добавкой

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к прессованию фасонных изделий, преимущественно контактных вставок троллейбусов, из углеродных материалов. Перед одновременным прессованием центральной части в виде желоба и ее профильных торцовых частей проводят отдельное прессование центральной и торцовых ее частей с выдержками под давлением полуфабрикатов прессовок. Окончательное прессование всех частей вставки проводят при удельном давлении 45-55 МПа и скорости прессования 35-40 мм/с. Обеспечивается повышение плотности и прочности на сжатие материала контактных вставок. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению объемных наноструктурных материалов. Пористую металломатричную основу формируют путем спекания в состоянии свободной засыпки полиморфных порошковых материалов дисперсностью 1-10 мкм. В основу, нагретую до температуры 0,4 от температуры плавления ее материала, вводят нанопорошок дисперсностью 10-4-10-6 мкм. После чего осуществляют прессование при нагружении, соответствующем состоянию сверхпластичности. Обеспечивается получение материала с высоким уровнем физико-механических и технологических свойств, повышение эффективности процесса компактирования и расширение его технологических возможностей. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к оборудованию для компактирования прессованием порошкообразных материалов. Может использоваться для получения брикетов из мелкодисперсных порошков, вводимых в расплавы металлов в качестве легирующих добавок. Пресс-форма содержит верхнее основание (2) с размещенным в нем верхним пуансоном (4), нижнее основание (1) с размещенным в нем нижним пуансоном (3). В нижнем основании дополнительно попарно напротив друг друга размещены боковые пуансоны (5, 6), выполненные с возможностью перемещения навстречу друг другу, при этом каждая пара перемещается в своей плоскости. Матричная полость образована верхней (10), нижней (9) и четырьмя боковыми пластинами (12, 13), каждая из которых контактирует с рабочей поверхностью одного из пуансонов и выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения к центру посредством связанного с ней пуансона, и перемещения в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения пуансона, за счет смещения смежных с ней боковых пластин. Обеспечивается повышение качества брикетов за счет исключения застойных зон при прессовании. 8 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению заготовок щеток электромашин из порошковых материалов на основе углерода. Заготовки щеток электромашин прессуют в многоместной пресс-форме вертикальным обжатием. После вертикального обжатия со стороны рабочего торца щетки прикладывают горизонтальное обжатие, составляющее 10÷15% от вертикального обжатия, при удельном усилии горизонтального прессования, на 30÷40% большем удельного вертикального усилия прессования. Многоместная пресс-форма содержит матрицу 1, верхний вертикальный пуансон 2, обойму 3, неподвижные пуансоны 4, комплект вкладышей, образующих полости 6 для засыпки порошка. Горизонтальный пуансон 8 и дополнительный вертикальный пуансон 10 сопряжены по наклонной поверхности 9 с углом наклона α=10÷15 к вертикальной оси пресс-формы. Пресс-форма снабжена элементом возврата горизонтального пуансона в исходное положение в виде упругого элемента. Обеспечивается повышение плотности, увеличение прочности и уменьшение удельной электросопротивляемости изделия. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению кольцеобразного оксидного формованного изделия. Может использоваться для изготовления стационарного слоя катализатора, используемого в реакционных трубках кожухотрубного реактора. Порошкообразный материал, содержащий по меньшей мере одно соединение металла, которое может быть преобразовано в оксид металла путем термообработки, или по меньшей мере один оксид металла, или по меньшей мере один оксид металла и по меньшей мере одно соединение металла, помещают в загрузочную камеру. Путем механического уплотнения формируют кольцеобразное предварительно формованное изделие, боковая поверхность которого представляет собой усеченный конус, расширяющийся в направлении снизу вверх. Полученное предварительно формованное изделие подвергают термообработке при температуре ≥100 °С, в процессе которой происходит деструкция и/или химическое превращение компонентов изделия с образованием газообразного соединения и формирование конечного кольцеобразного оксидного изделия. Обеспечивается повышение качества изделия за счет отсутствия разрушения изделий, обусловленного геометрической формой поверхности. 3 н. и 47 з.п. ф-лы, 10 ил., 5 пр.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к получению многослойных композитов на основе системы Nb-Al. Может использоваться для синтеза наноструктурных интерметаллических соединений данной системы. Смесь порошков ниобия и алюминия чистотой не менее 98% и долей алюминия от 1,5 до 45 мас.% подвергают механической обработке в планетарной шаровой мельнице при ускорении шаров от 100 до 600 м/с2 продолжительностью от 0,5 до 20 минут. Компактирование кручением под квазигидростатическим давлением на наковальнях Бриджмена осуществляют при температуре от 10 до 100°С, давлении от 2 до 10 ГПа и относительном повороте наковален при кручении до достижения сдвиговой деформации γ≥50. Полученный композит со слоистой структурой характеризуется наномасштабным размером зерен и слоев, повышенной твердостью и большой удельной площадью межфазных границ. 3 ил., 1 пр.
Наверх