Способ спекания полых изделий из порошка

 

OllHCAHME

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ («)835644

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.08.79 (21) 2810658/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.06.81. Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 07.06.81 (51) М. Кл.

В 22F 3/10

В 22F 3/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.762.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. П. Злобин, Г. И. Бешенков, В. С. Декопов и В. В. Дроздова .

) (Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов!

1 ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ СПЕКАНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКА

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам спекания изделий из порошка.

Известен способ спекания изделий из порошка, предусматривающий нагрев спрессованных совместно с шаблоном из пластика, резины, войлока или картона заготовок до температуры спекания, в .процессе которого происходит выгорание материала шаблона (1).

Недостатком этого способа является возможность загрязнения материала заготовок продуктами сгорания материала шаблона.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому эффекту является способ спекания полых изделий из порошка, включающий установку спрессованной заготовки на поддон, помещение оправки из термостойкого материала в полость заготовки с зазором по диаметру и последующий нагрев до температуры спекания (2).

Зазор необходим для того, чтобы оправка не препятствовала усадке заготовки в твердой фазе в начальный период нагрева.

При появлении жидкой фазы материал заготовки приобретает пластичность и изделие может калиброваться оправкой. Допустимый зазор между оправкой и заготовкой определяется величиной усадки в твердой фазе и зависит от скорости подъема температуры, величины частиц порошка, марки сплава и т. д.

Такой способ позволяет получить изде5 лия с отверстием высокой точности не только из высокопластичного .порошка, но и твердосплавных или подобных ему порошкообразных композиций.

)() Однако данный способ имеет недостаток.

Оправка, установленная на поддон в отвер-. стие заготовки, вызывает искажение формы изделия по высоте. При спекании верхняя часть заготовки усаживается по диа15 метру раньше, чем нижняя, так как усадку нижней части заготовки тормозят силы трения,последней о поддон, поэтому верхняя часть заготовки раньше, чем нижняя плотно обхватывает оправку. Прессовка оказы20 вается защемленной на оправке в верхней части. Силы трения между оправкой и заготовкой препятствуют усадке внутренней поверхности кольца вниз. Так как усадка продолжается, середина заготовки подни25 мается, а края остаются на .подложке. Изделие приобретает тарельчатую форму, выпуклостью вверх. Для исправления формы спеченного кольца приходится увеличивать припуск на высоту изделия и после спеказО ния его сошлифовывать. Нерационально

835644

20 расходуется дорогостоящий сплав, алмазные круги и рабочее время.

Недостаток известного способа становится еще более заметным при изготовлении изделий с глухим отверстием. Верхняя часть заготовки при спекании раньше обхватывает оправку, чем нижняя, после чего оправка препятствует усадке заготовки по высоте, что приводит к разрывам и трещинам.

Целью изобретения является повышение качества изделий за счет исключения искажения формы и снижение потерь твердого сплава.

Это достигается тем, что в способе, включающем установку спрессованной заготовки на поддон, помещение оправки из термостойкого материала в полость заготовки с зазором по диаметру и последующий нагрев .до температуры спекания, в качестве оправки используют шаблон с буртом на одном из его концов и помещение оправки в полость осуществляют путем ее подвешивания на верхнем торце заготовки посредством бурта с образованием зазора между оправкой и поддоном, равным усадке изделия по высоте.

Способ иллюстрируется чертежом.

Способ осуществляют следующим образом.

Порошок прессуют, полученную заготовку 1 устанавливают на поддон 2 (фиг. а).

Внутрь отверстия вводят с зазором по диаметру оправку 3 из термостойкого материала (графит, керамика) и подвешивают ее на верхнем торце заготовки посредством бурта 4. Оправку 3 подвешивают так, чтобы между ее нижним торцом и поддоном был зазор, равный усадке изделия по высоте. Зазор необходим для того, чтобы оправка не упиралась в поддон при полной усадке изделия.

После, подвешивания оправки 3 спекают.

При спекании заготовка усаживается по диаметру и по высоте. Верхняя часть заготовки 1 раньше охватывает оправку 3, чем нижняя. При дальнейшей усадке заготовка сокращается по высоте с одновременным опусканием оправки (фиг. б). Так как оправка 3 не упирается в подложку 2, у конечного изделия не искажена форма (фиг. в).

Предложенный способ спекания изделий с полостью, в частности с отверстием, был применен для производства резьбонакатных роликов и твердого сплава ВК20КС.

Резьбонакатной ролик в спеченном виде представляет собой кольцо диаметром

140 мм, отверстием 100 мм и высотой

40 мм. До спекания размеры заготовки

Зо

60 составляли соответственно 170, 124 и

49,5 мм. Коэффициент линейной усадки

1,24. На верхнем торце кольца подвешивали оправку диаметром 100 мм с зазором от поддона 9,5 мм, равным величине усадки изделия, а по высоте 49,5 — 40=9,5 (мм).

Диаметр бурта оправки 170 мм. Затем поддон вместе с изделием и оправкой,помещали в печь для спекания по режиму сплава. Полученные таким образом ролики не имели искажения формы ни по высоте, ни по диаметру.

Это же изделие, полученное по известному способу, имеет на верхнем торце выпуклость около 2 мм и соответствующую вогнутость на нижнем. Для устранения этого дефекта необходимо сошлифовывать около 15 см сплава. На каждом изделии безвозвратно теряется 225 г дефицитного дорогостоящего твердого сплава, безполезно расходуется алмазный шлифовал ьный инструмент, непроизводительно теряется рабочее время. Использование предложенного способа позволяет избежать всех этих потерь.

Важным преимуществом предложенного способа является надежная защита полости отверстия от заполнения засыпкой, в которой спекают твердосплавные изделия.

Отверстие закрыто буртом оправки. В известном способе этот вопрос решают применением специальных крышек.

Формула изобретения

Способ спекания полых изделий из порошка, включающий установку спрессованной заготовки на поддон, помещение оправки из термостойкого материала в полость заготовки с зазором по диаметру и последующий нагрев до температуры спекания, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий и снижения потери твердого сплава, в качестве оправки используют шаблон с буртом на одном из его концов и помещение оправки в полость осуществляют путем ее подвешивания на верхнем торце заготовки посредством бурта с образованием зазора между оправкой и поддоном, равным усадке изделия,по высоте.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии № 49-20683, кл. 10А60, опубл. 1974.

2. Злобин Г. П., Бешенков Г. И. Спекание твердого сплава в напряженном состоянии. Сб. трудов ВНИИГС «Твердые сплавы», № 18. — М., Металлургия, 1978, с. 84 — 86.

835644

Составитель Л. Гамаюнова

Техред И. Заболотнова

Корректор В. Нам

Редактор T. Клюкина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1147 14 Изд. № 409 Тираж 869 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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