Способ получения пористой ленты из порошка
Союз Советских
Социалистических
РЕСПУ6ПИК
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.1279 (21) 2859997/22-02 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет
Опубликовано 300881 Бюллетень Hо 32 (я)м. к,.>
В 22 F 3/18
Государственный комитет
СССР ло релам изобретений и откритий (5З)ПЖ 621.762.4..047(088.8) Дата опубликования описания 020981!
E.È.Àñòðîâ, 3.В.Горячева, A.Í ÍèêäJ(àðâ, .В.A.Хренов, Б.A.Øòóòìàí, Е.Л.Майоров, В.И!.Сергеев и "B .Я;Косов 1
Ч"% „„., -. а;
:!
Горьковский политехнический нстн4 !т-,;им. A.A.Æäàíoâà и Специальное проектно-констру кое н"технологическое бюро химического и нефтяного машйностроения (72) Авторы изобретения (71) Эаявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОЙ ЛЕНТЫ
ИЗ ПОРОШКА
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к слосо бам получения пористой спеченной ленты, и может быть использовано при изготовлении пористого материала из порошков методом прокатки для нужд химического и нефтяного машиностроения, химческой, машиностроительной, авиационной, автомобильной и ряда других отраслей, в которых пористый материал используется в качестве: фильтрующих элементов для очистки жидкостей и газов, элементов аэраторов, диффузоров, распылителей жидкостей, охлаждающих устройств, преобразователей воздушного потока, пластин аккумуляторов, регуляторов давления и т.д.
Известен способ получения изделий иэ металлических порошков, заключающийся в том, что, с целью улучшения формуемости порошков, их предварительно смачивают различными жидкостя. ми: вода,бензол,керосин, спирт и др. (11, Недостатком способа является то,. что при его реализации удается прокатывать качественную ленту только из порошков преимущественно неправильной формы. Известный способ позволяет при однократном введении раствора спирта получить непрочную лен-. ту, которая не поддается приему на
30 приемное устройство для прокатки вВведение в порошок смазки приводит к снижению текучести и некоторому увеличению связи между частицами порошка за счет действия сил поверхностного натяжения. Это позволяет улучшить формуемость распыленных порошков, преимущественно со сфернческой формой частиц при прессовании, эа счет чего можно снизить давление прессования, однако прн прокатке получить качественную ленту не удается.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения пористой ленты из распыленных порошков, в котором порошки нержавеющей стали и никеля (ГОСТ 14086-68) замешивают с 12%-ным водным раствором поливинилового спирта, просушивают и размалывают. Раство1з вводят однократ15 но . Полученную смесь, состоящую из отдельных сферических частиц и конгломератов из них, просеивают на следующие фракции, мм: 0,1; 0,1-0,2;
0,2-0,3; 0,3-0,4, которые прокаты20 вают в короткие листы и спекают (2).
85<032 бесконечную ленту или дает трещины при такой прокатке.
Цель изобретения — повышение качества ленты и расширение технологических возможностей.
Укаэанная цель достигается тем,, что в способе, включающем смешивание порошковых компонентов шихты с водным раствором поливинилового спирта, сушку шихты, размалывание, просеивание, прокатку и спекание, после просеивания шихту дополнительно смешивают с тем же раствором поливинилового спирта при количестве последнего
0,4-0,5Ъ от веса шчхты.
В качестве компонентов шихты берут смесь порошков металла и оксида с преобладанием металлической состав,ляющей и при предварительном смешивании раствор спирта вводят в количестве 10-15Ъ от веса шихты.
При введении в смесь порошков поливинилового спирта происходит склеивание частиц порошка.При раэмалывании (растирании) и просеивании через сито с размером ячеек в 3-4 раза, превышающим диаметр сферических частиц исходного порошка, образуется порошок, состоящий из частиц с расверленной поверхностью, подобно частицам порошка с неправильной формой, Дополнительное увлажнение позволяет склеивать уже подсушенные частицы, в результате чего при прокатке получается лента прочная в неспеченном состоянии.
Использование для,цополнительногo увлажнения порошка воды, глицерина, раствора каучука в бензине и других известных связующих вместо поливиниловогЬ спирта невозможно, так как поливиниловая пленка, полученная на первой стадии, или разрушается (растворяется), или не реагирует с ним.
Дополнительное увлажнение позволяет прокатывать порошки как неправильной формы частиц, так и в смеси со сферическими.
При прокатке смеси дисперсных ме-, таллических порошков с их оксидами только дополнительного увлажнения недостаточно и предлагается регулировать и количество спирта, вводимого на этапе конгломерирования.
Способ осуществляется следующим образом.
Порошки предварительно смешивают с 12Ъ-ным водным раствором поливинилового спирта, просушивают и размалывают. Раствор поливинилового спирта вводят в два этапа: на этапе предварительного смешивания и дополнительно увлажняют порошок тем же раствором после просеивания перед прокаткой {0,4-0,5Ъ от веса порошка).
Пример 1.Распыленный порошок никеля фракции 0,06-0,10 мм смешивают с использованием 12Ú-ного водного раствора поливинилового спирта в количестве " -ß с зееа т.: е .:: при камнатиой темпе -.а." Р:= сеивают, Изготовляют с:<ее=- с 50% отдельных сферических час
50Ъ конгломератов < Ра1<;.ип-: О.
Перед прокаткой смесь и=;-.;л. . няют 12Ъ--ным водным рас" =:îp винилового спирта до та:<ого когда порошок комкуется и.. пальцами. Количество Раствс: увлажнения составляет 0..4Ъ с",-ес; — . порошка. Уменьшение количест--.:.. Раc." твора для увлажнения до 0, <Ъ и гене=. сних<ает качество склеивания,, т.c., грочность ленты резко уменьшается а увеличение до 0,6Ъ ч более снижа текучесть порошка и про<а-,:<-..новится невозможной. ".о х .е самое наблюдалось в примерах 2 5
Свойства приведенной лепты прч.-- е дены в табл.1.
Насыпная пл< тность исходного по-рошка 3,5 г/см, скорость и.- .о и;-:-. валков при прокат Пример 2, Аналогичен при ле-ру 1, но прокатывают порошок полностью конгломерированиый„ т.е. без сферических частиц. Насыппая плотность исходного порошка 3, =/ñì г Показатели полученнсй ленты при-, ведены в та.бл.2. Иэ примера 2 видно, -и†..о при увлаж" нении повышается качество л; ты из конгломерированных порошков. Пример 3. Аналогичен примерам 1 и 2. Прокатывают увла>i,неннь:,й конгломерироваиный -порошок ПРХ 18П9 с преимущественно сферической формой частиц при введении иа стадии предварительного смешивания разл ..очного количества раствора поливиии Icãñro спирта (ПС) и увлажнением передпрокаткой {прокатка в валках 180х220 мм. насыпная плотность исходного поУ э рокка 3,5 г/см ). Полученные результаты представ- лены в табл.3. — В качестве критерия прочности принята прочность ленты, укаэанная в табл.1. Из примера 3 видно, что увлажн:-" 5 ние повышает качество ленты иэ порошков с преимущественной сферической формой. Пример 4. Прокатывают увлажненные конгломерированные композиции о из дисперсных порошков и оксида с преобладанием металлической составляющей; хрома (85Ъ) и оксида титана (15Ъ), смешанных на первой стадии с различным количеством раствора ПС и д увлажнением перед прокаткой (прокат859032 340 125 мм, насыпная плотность смеси 1,0 г/с4),, Полученные результаты приведены в табл.5. Из табл.5 видно, что при прокатке 5 композиции дисперсных порошков с оксидами с преобладанием окислов предпочтительно введение поливинилового спирта на этапе предварительного смешивания в количестве 20-30% от веса смеси. Введение 40Ъ спирта не рекомендуется, поскольку затрудняет размол порошка. Способ испытан .в производительных условиях на ряде предприятий. Экономический эффект в денежном выражении составил 190 тыс. руб. эа счет воэможности использования дешевых порошков. Сырую ленту, полученную предлагаемым способом,,можно подвергать даль2() нейшей обработке (очистке, резке, укладке и т.д. беэ повреждений и поломок) . Таблица 1 олщ а л Порошок 0,31 Непре- 29, рывная Лента уверенно принимается йа приемное устройство, допускается изгиб диаметром 160 мм Конгломерированный состава: 5ОЪ отдельных сферических частиц и 50Ъ конгло-. мератов фракции 0,1-. 0,4 мм, увлажненный Т а б л и и а 2 Порошок мечание Кон гл омери ров ан ный фракцйи 0,1-0,4 мм, Heljphувлажн енный О, 32 рывная. 28, 5 5,7 Таблица 3 Соде твор рошк вой 0,68 31 0,70 0 71 0,71 32 32 к-! в валках 340 125 мм, насыпная плотность смеси 1,3 г/см ), 3 Полученные результаты представлены в табл.4. При прокатке металлических порошков а смеси с..оксидом с преобладанием металлической составляющей предпочтительно введение поливинилового спирта на этапе предварительного смешивания в количестве 10-15Ъ от веса шихты. При введении 20Ъ поливинилового спирта, хотя качество ленты по прочности и пористости хорошее, но это количество не рекомендуется, так как затрудняется размол порошка, Пример 5. Аналогичен примерам 1-4. Прокатывают увлажненные конгломерированные порошки фракции 0,63 мм с преобладанием оксидов: хро" ма (30o), никеля (15Ъ), титана (10Ъ) и марганца (45Ъ), смешанных на пер вой стадии с различным количеством раствора спирта(прокатка в валках Лента уверенно принимается на приемное устройство, допускается изгиб диаметром 120 мм Лента иногда обрывается Лента идет непрерывно Лента идет непрерывно (порошок после просушки размалывается тяжело) 859032 Т а б л и ц а 4 Соде ржан ие рас ПС в порошке вой стадии, Пористость, Ъ Примечание,Лента не прокатывается, из валков выходят жделъные кусочки 1 8 Лента выходит на длину 400-500 мм, после чего обрывается 1, 8 1 8 41 Лента идет непрерывно Лента идет непрерывно (порошок после просушки размалывается очень тяжело) Таблица 5 Содержание р .твора ПС в рошке на пер стадии, вес тость, Примечание 15 1 8 1,8 48 1,8 1,9 Формула изобретения Составитель Л. Гамаюнова Техред A. Савка Корректор О. Билак Редактор Ю. Ковач Заказ 7418/23 Тираж 869 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1. Способ получения пористой лен. — go ты из порошка, включающий предварительное смешивание порошковых компонентов шихты с водным раствором поливинилового спирта, сушку шихты,размалывание и прокатку, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения качества ленты и расширения технологических возможностей способа, после просеивания шихту дополнитель-, но смешивают с тем же раствором поливинилового спирта при количестве по- ® следнего 0,4-0,5% от веса шихты. 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве компонентов шихты берут смесь порошков Лента не прокатывается, из валков выходят отдельные мелкие кусочки и просыпается порошок Из валков выходят отдельные кусочки, лента не прокатывается Лента непрерывная (порошок размалывается удовлетворительно), Лента непрерывная Лента непрерывная (порошок размалывается очень тяжело) металла и оксида с преобладанием мепаллической составляющей и прн предварительном смешивании раствор спирта вводят в количестве 10-15% от веса шихты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Виноградов Г. A. и др. Прокатка металлических порошков ° M. Металлургия, 1969, с. 58-66. 2. Хренов В; А. Исследование свойств пористой ленты из распылен- ных порошков. Труды Горьковского политехнического института им.A.A.Æäàнова Получение и свойства проката из металлических порошков . 1972, т. 28, вып. 8, с. 7-14.
