Способ изготовления спеченныхизделий

 

Саи)з Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е ()827270

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.06.79 (21) 2785696/22-02 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 22.05.81 (51) М Кл з B 22 F 3/10

В 22 F 3/14

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.762.5 (088.8) (72) Автор изобрете)ния

К.-P. Х. Бибаев

l

Ордена Трудового Красного Знамени институт физики высоких давлений АН СССР" ..:

1с . эф (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к порошковой металлургии,и может быть использовано при изготовлении различных изделий из металлов, керамики, тугоплавких соединений, используемых в современном машиностроении, металлообрабатывающей и инструментальной промышленности.

Известен способ изготовления спеченных изделий, заключающийся в том, что предварительно спрессованную заготовку с 10 наклонной поверх)ностью помещают в КВссету с соответствующей формой гнезда и спекают,в печах косвенного нагрева (1). Поверхность гнезда имеет тот же угол наклона, что и поверхность изделия. Под действием силы тяжести изделие скользит по наклонным плоскостям гнезда, находясь до окончания спекания в обжатом состоянии.

Недостатком способа является то,что он 20 позволяет опекать только изделия, имеющие коническую форму (конусы, пластины и квадраты с конической, поверхностью) и непригоден для спекания изделий более сложной формы (например, шара). 25

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления спеченных изделий, заключающийся в том, что отформованную заготовку с кониче- ЗО ской наружной поверхностью помещают в оболочку, имеющую соответствующую внутреннюю коническую поверхность, а при спекании изделие и оболочку перемещают друг относительно друга в осевом направлении в сторону сужающейся части кон ической поверхности изделия (2).

Недостаток известного способа заключается в том, что он позволяет спекать изделия конической формы и совершенно непригоден для спекания изделий любой другой формы. Например, при изготовлении цилиндрического издел ия, его спекают конической формы, а конус после спекания сошлифовывают. Кроме того, недостатками являются наличие непосредственного контакта большой площади поверхности заготовки с поверхностью графитовой оболочки, через которую происходит интенсивное науглераживанне поверхности изделия н отсутствие газовыделения из заготовки в процессе спекания, так как большая часть поверхности заготовки (ее боковая поверхность и целиком один торец) плотно закрыты конической поверхностью оболочки и штоком.

С целью упрощения процесса при сохранени и высокого качества изделий заданной формы предложен способ изготовления спеченных изделий, по которому спекание про827270 водят в оболочке в виде отдельных формующих площадок с суммарной поверхностью 24 — 76% от обжимаемой поверхности изделия, а обжатие проводят при давлении 0,02 — 500 кг/слР в защитной среде.

В качестве защитной среды используют вакуум или нейтральный газ.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

Сформированную заготовку в форме, например, шара, цилиндра сплошного, цилиндра полого и др., помещают в оболочку, которую берут в виде отдельных формующих площадок с промежутками между площадками или с промежутками и отверстиями в площадках..При этом суммарная поверхность формующих площадок составляет

24 — 76% от всей обжимаемой поверхности заготовки. Выход за нижний предел (24%) ведет к недостаточной,п ропрессо вке затотовки, так как площадь формующпх площадок оказывается недостаточной, что ведет к снижению качества изделия. Выход за верхний предел (76% ) ведет к недостаточно полному удалению газообразных продуктов при спекании и прессованпи вследствие быстрого перекрывания промежутков между формующими площадками и к ухудшению пропрессовки, т. е. также к снижению качества изделий.

Затем заготовку покрывают термостойким материалом, например асбестом (бумагой), изолирующим ее от поверхности форм ующих .площадок, и опекают под одновременным воздействием давления 0,02—

500 кг/сл и вакуума 10 — --10 — ял рт. ст. или инертной средой.

Для изготовления полых изделий различной формы формуют заготовку с полостью, в которой располагают жесткую разборную оправу или оболочку, составленную из отдельных формующих площадок, которые позволяют обжимать заготовку одновременно и со стороны полости.

Давление,и время обработки зависят от формы, размеров и материала заготовки.

Наименьшее давление, при котором получают изделия с гостированной плотностью и хорошего качества, — 0,02 кгlсм . При изготовлении изделий увеличенных размеров необходимо давление, .которое способно пропрессовывать заготовку по всему объему, т. е. до 500 кгlсм .

П р,и м е р 1. Спрессованную заготовку из твердосплавной смеси ВК 10 цилиндрической формы (диаметр 262,5 мм, высота !

12,5 мм) размещают в оболочке, набранной из 12 с равными промежутками подвижных формующих площадок — общей площадью 740,91 см, площадь каждой площадки — 61,74 спи, суммарная поверхность которых составляет 50,44% общей обжимаемой поверхности заготовки, затем на заготовку при спекании в вакууме 10-4—

10 мм рт. ст. воздействуют давлением

63,11 г/с,п через формующие площадки по боковой поверхности и со стороны одного торца, при этом предварительно всю поверхность заготовки изолируют тонким слоем асбеста.

Полученное изделие — сплошной цилиндр — имеет размеры: диаметр 210 лл, высота 90 лл, однородную структуру по всему объему, гостированную плотность, 7 класс чистоты поверхности.

Пр мер 2 Предвар течьно спрессо ванную заготовку из твердосплавной смеси

ВК 6 в форме шара диаметром 125 лл размещают в оболочке из 24 подвижных формующпх площадок с равными промежутками и имеющими общую площадь 314,16 слР, пли 64% от общей площади заготовки. На заготовку в процессе спекания в вакууме

10-4 — 10 лл рт. ст. воздействуют давлением 100 кг/сл

Изготовленное изделие имеет форму шара с диаметром 100 лл, чистотой поверхности 7 — 8 класса, однородной структурой и гостированнои плотностью по всему объему. ,Пример 3. Предварительно спрессованную заготовку из твердосплавной смеси

ВК 8 выполняют полой в виде фильеры с наружным диаметром 75 пл, с внутренним максимальным диаметром 48,ил, внутренним минимальным диаметром 30 лл и высотой 56,25 лм и размещают в оболочке. набранной с равными промежутками из 12 подвижных формующих площадок с общей площадью 121,73 си, площадь каждой формующей площадки оболочки 10,144 слР или

75,7% от общей формуемой площади заготовки. В полости заготовки размещают разборную жесткую оправу, соответствующую отверстию, готового изделия. Затем на заготовку в процессе спекания в вакууме

10 — 10 ил рт. ст. воздействуют давлением 50 кгlсм через подвижные формующие площадки.

Полученное изделие имеет форму фильеры с наружным диаметром 60 мл, внутренними диаметрами 38 и 24 лм, высотой

45 лм, чистота поверхности: внешней

8 класса, внутренней 10 класса. Изделие имеет однородную структуру и гостированную плотность по всему объему.

iBo всех формующих площадках оболочек могут быть выполнены равномерно расположенные отверстия, способствующие удалению газообразных продуктов с формуемых участков поверхности заготовок, но площадь их незначительна и зависит от размера;и количества площадок каждой оболочки в отдельности.

Предложенный способ изготовления спеченных изделий позволяет получать изделия любой заданной формы с улучшенным качеством (однородной структурой и плотностью,по всему объему) за счет удаления газообразных включений и равномерного

827270

Формула изобретения

Составитель В. Нарва

Техред И. Заболотнова Корректор И. Оснновская

Редактор Е. Братчнкова

Заказ 575/516 Изд. № 356 Тираж 869 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тнп. Харьк. фнл. пред. «Патент» всестороннего обжатия.в процессе спекания. Получаемые изделия .имеют чистую поверхность (6 — 10 класс). Способ позволяет уменьшить до минимума припуски на дальнейшую обработку изделия по сравнению с прототипом и требует меньших дополнительных затрат на обработку изделия.

Способ также позволяет получать изделия с внутренними отверстиями и полостями, что значительно расширяет использование изделий без дополнительных операций на обработку. При этом способ прост в осуществлении.

1. Способ изготовления спеченных изделий, включающий формование .и спекание изделий в оболочке при одновременном обжатии их поверхностью последней, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса при сохранении высокого качества изделий заданной формы, спекание прово5 дят в оболочке в виде отдельных формующих площадок с суммарной поверхностью

24 — 76 от обжимаемой поверхности изделия, а обжатие проводят при давлении

0,02 — 500 кг/сл в защитной среде.

10 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве защитной среды используют вакуум или инертный газ.

Источники информации, принятые во

15 внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 199404, кл. В 22 F 3/16, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

¹449780,,кл. В 22 F 5/00, 1975.