Способ изготовления длинномерных изделий из порошка

 

(72) Авторы нзобретения

А.Я.Волчек, О.А.Гутфрайнд, А.А.5еремейчик и В.А.Николаев

Белорусское республиканское нау но-производственное обьединение порошковой металлургии (7I ) Эаяввтель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ ПОРОШКА

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спосо. бам получения порошковых осесимметричных длинномерных изделий.

Известен способ изготовления порошковых осесимметричных длинномерных изделий, включающий засыпку порошка в оболочку, уплотнение порошка в оболочке и последующее спекание сформованной заготовки (I1.

К недостаткам этого способа относится необходимость применения значительной величины усилия уплотнения порошка и в соответствии с этим относительно низкая производительность процесса.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ, включающий засыпку в оболочку порошка, уплотнение его обкаткой по винтовой линии с подачей обкатывающего органа эа один оборот на величину, не превышающую ширину его калибрующей части, и спекание (2) .

Недостатком известного способа является то, что изделия, полученные этим способом обладают относительно низкой плотностью и прочностью. Кроме того, труднопрессуемые порошки требуют значительной величины усилия уплотнения и дополнительного спекания перед удалением оболочки, что снижает производительность процесса.

Цель изобретения - повышение производительности процесса, плотности

3$ и прочности получаемых изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем засыпку порошка в оболочку и уплотнение его обкаткой по винтовой

20 линии с подачей обкатывающего органа за один оборот на величину, не превышающую ширину его калибрующей части, при обкатке осуществляют нагрев эоны уплотнения до температуры спе908528 г катки выбирают из условия выполнения соотношения

В= S п ° Т, где В - ширина участка нагрева, мм;

S - величина подачи обкатывающего органа, мм/об;

n — - скорость вращения, об/мин;

T - в р е мя, необходимое для прог" рева зоны уплотнения, мин. 1

Сущность способа заключается в следующем.

В осесимметричную оболочку иэ ма" териала, имеющего температуру начала рекристаллизации ниже температуры спекания порошка, засыпают порошок (при изготовлении иэделий типа втулок по центру оболочки устанавливают

Формообразующий стержень), устанав" ливают на станке, например, токарном, ы нагревают зону уплотнения до температуры спекания порошка при ширине В участка нагрева, не менее произведе" ния величины S подачи, скорости и вращения и времени ь, необходимого 25 для прогрева зоны уплотнения (ВЪ

S n.7), Затем оболочку с порошком вращают и уплотняют порошок обкаткой оболочки по винтовой линии с подачей

4 обкатывающего органа за один оборот зв на величину, не превышающую ширину

его калибрующей части, После этого, при необходимости, удаляют оболочку (при изГотовлении изделий типа втулок удаляют такие стержень).

После обкатки удаляют формообразующую оправку. Получается изделие диаметром 45 мм, длиной 300 мм с внут в ренним шестигранным каналом 25 мм, плотностью 99,8 и прочностью на растяжение 15,6 кгlмм -. Время изготовления одной детали составляет 0,5 ч.

При изготовлении аналогичных изделии

45 известным способом получают плотность

88,64, а предел прочности 4,2 кг/мм при усилии уплотнения 68 кг/см и времени изготовления одной детали

1,2 ч.

Бв Предложенный. способ позволяет получать длинномерные иэделия из порошка марки КХН-15 с плотностью 99,23 и прочностью на изгиб 64 кг/мм при усилии обкатки 55 кг/см и времени

ss изготовления одной детали 1 3 ч, а иэ порошка алюминия с плотностью

99,84 и прочностью на растяжение

15,6 кг/мм при усилии обкатки

При ширине участка нагрева, менее произведения подачи скорости враще-, ния и времени, необходимого для прогрева эоны уплотнения порошок не успевает прогреться и на заготовке обра:зуются неуплотненные зоны.

Пример 1, В оболочку из стали 08КП цилиндрической Формы засыпают порошок марки KXH-15, сборку устанавливают на токарном станке

fK62. На суппорте станка концентрично заготовке последовательно устанавливают обкатывающее устройство с шириной калибрующей части 4 мм и индуктор ТВЧ шириной В = 16 мм и нагревают очаг уплотнения до 1270 С в течение 3 мин. Затем оболочку с порошком вращают со скоростью 315 об/мин и уплотняют усилием 55 кг/см обкаткой по винтовой линии с подачей обкатывающего органа 0,11 мм/об. Режим об3 кания при ширине участка нагрева, определяемой из соотношения

В ъ S ° и т. = 0,11 315 = 10," мм.

После обкатки удаляют оболочку и поЬучают изделие длиной 700 мм, диаметром 50 мм, плотностью 99,2> и прочностью на изгиб 64 кг/мм . Время изготовления одной детали составляет

1,3 ч. Аналогичное иэделие, изготовленное по известному способу, имело плотность после спекания 95 и прочность на изгиб 45 кг/мм, причем усилие обкатки составляло 260 кг/см, а время изготовления одной детали 6,3 ч.

Пример 2. В цилиндрйческую оболочку из алюминия по центру помещают. шестигранную формообразующую оправку иэ стали 5XHI и засыпают порошок алюминия в зазор между оболочкои и оправкой. Затем сборку устанавливают на токарном станке 1К62. На суппорте станка концентрично з готовке последовательно закрепляют обкатываю щее устройство с шириной калибрующей части lO мм и индуктор ТВЧ шириной

Б = 16 мм, и нагревают очаг уплотнения до 620 С в течение 0,8 мин. Оболочку с порошком вращают со скоростью

l60 об/мин и уплотняют усилием

25 кг/см обкаткой по винтовой линии с подачей обкатывающего органа

0,084 мм/об. Укаэанные режимы обеспечивают выполнение условия

В > Я ° n. = 0,084 160 0,8=10,8 мм.

908528 б ку порошка в оболочку и его уплотнение обкаткой по винтовой линии с подачей обкатывающего органа эа один оборот на величийу, не превышающую ширину его калибрующей части, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, плотности и прочности получаемых изделий, при обкатке осуществ>О ляют нагрев зоны уплотнения до температуры спекания при ширине участка нагрева, определяемой из соотношения

В >5-и ° 77„

Формула изобретения

Составитель Л.Гамаюнова

Редактор Н.Гришанова Техред З.Вереш Корректор О.Билак

Заказ 698/14 Тираж 853 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва, M-35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г ° Ужгород, ул. Проектная, 4

25 кг/см и времени изготовления одной детали 0,5 ч, в то вре я как известным способом получают изделия из порошка КХН-1 с плотностью после спекания 951 и прочностью 45 кг/мм при усилии обкатки 260 кг/см и времени изготовления одной детали 6,3 ч а из порошка алюминия с плотностью

88,63 и прочностью на растяжение

42 кг/мм при усилии обкатки 68 кг/ см и времени изготовления одной детали 1,2 ч.

Таким образом, предложенный способ по сравнению с известным (он же является базовым) позволяет повысить производительность гроцесса в 2,4—

4,8 раэ- плотность на 4,2 - 11,2i прочность в 1,4 — 3,7 раза и снизить усилие обкатки в 2,7 - 4,7 раза, а также исключить операцию дополнитель- 20 ного спекания.

Способ изготовления длинномерных 25 иэделий иэ порошка, включающий эасыпгде 8 - ширина участка нагрева, мм;

S - величина подачи обкатывающе" го органа, мм/об;

n - - скорость вращения,,об/мин; - время, необходимое для прогрева зоны уплотнения, мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 449771, кл. 8 22 F 3/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 660780, кл, В 22 F 3/12, 1977.