Способ изготовления спеченных изделий с пространственным расположением внутреннего канала
ОП ИСАНИЕ
ИЗЬБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
В 22 F 5/00 В 22 F 7/08 Гееударствевиый комитет СССР Опубликовано 30.11.82. Бюллетень ¹ 44 (53) УДК62!.762. .4с621. 762. 5 (088. 8 ) ло делам иэоеретеиий И PtNPhlTHH Дата опубликования описания 05.12.82 А. А. Антонов,А. В. Грачев, A. Г. Ксенофонтов, Б. В. Певзнер, Ю. А. Селянинов, В. А. Горяинов, Н. Н. Ершов и А. С. Дашкевич Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения Производственного объединения «Уралмаш» и Центральный . научно-исследовательский институт материалов и технологии тяжелого и транспортного машиностроения (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИИ С ПРОСТРАНСТВЕННЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ВНУТРЕННЕГО КАНАЛА Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления спеченных изделий с пространственным расположением внутреннего канала. Известен способ изготовления изделий с пространственным расположением внутреннего канала, образованного металлической трубкой, включающий формирование трубки по профилю канала, установку трубки в резиновой оболочке пресс-формы, засыпку порошка в пресс-форму, прессование и спекание. При прессовании в пространство между перфорированной и резиновой оболочками пресс-формы подают жидкость под высоким давлением для более равномерного обжатия порошка. Спбсоб обеспечивает получение спеченных изделий с повышенными физикомеханическими свойствами (1). Однако получаемые изделия имеют волнистую поверхность, что вызывает необходимость механической обработки и снижает выход годного; осуществление способа требует сложного, габаритного и дорогостоящего оборудования, причем номенклатура получаемых изделий определяется небольшими размерами рабочей камеры. Наиболее близки м к предлагаемому llo технической сугцности и достигаемому результату является способ изготовления спеченных изделий с пространственным расположением внутреннего канала, включающий заполнение трубки наполнителем, ее размещение в пресс-форме, фиксацию положения трубки путем приваривания ее к стенкам пресс-формы, засыпку в пресс-форму металлического порошка и его горячее изостатическое прессование (2). Недостаток способа заключается в его трудоемкости, что объясняется необходимостью приваривания концов трубки к стенкам пресс-формы, их обрезки после прессования, ремонта пресс-форм, зачистки их стенок в местах приварки и замены пресс-форм, в случае их выхода из строя, вследствие многократной зачистки стенок. Цель изобретения — снижение трудоемкости процесса. Для достижения поставленной цели способом изготовление спеченных изделий с пространственным расположением внутреннего канала, включающим заполнение трубки наполнителем, ее размегцение в пресс-форме. 97711 фиксацию положения трубки, засыпку в пресс-форму металлического порошка, последующее прессование и спекание, фиксацию положения трубки осуществляют путем ее предварительного вытягивания в направлении прессования на величину усадки порошка. На фиг. 1 изображен поддон кристаллизатора с двумя спиральными каналами до прессования; на фиг. 2 — то же, после прессования; на фиг. 3 — то же, вид сверху. Способ осушествляют следующим образом. Медную отожженную трубку 1 заполняют наполнителем, например свинцом, и формуют по профилю канала в изделии 2. Требуемая форма трубки 1 может быть получена путем формования ее по заранее расчитанному шаблону. В упрощенных вариантах форма трубки, близкая к расчетной, может быть получена путем изготовления ее в виде готового канала, после чего всю трубку или отдельные ее элементы растягивают в направлении прессования на величину хода пуансона. Изготовление поддона кристаллизатора с внутренним каналом в виде двух спиралей, расположенных в параллельных плоскостях, осуществляется следующим способом. Трубку 1 навивают в виде двух плоских спиралей, наружные концы которых закрепляют в выходных патрубках 3 и 4. Внутренние концы спиралей соединяют между собой участком 5 трубки 1, после чего, удерживая внешние витки спиралей, растягивают трубку 1 в направлении прессования на величину хода поршня. Участок 5 трубки 1 располагают параллельно направлению сжатия. После сж, тия порошка в пресс-форме 6 витки спиральных трубок возвращаются на прежнее место. Изделие 2 извлекают из прессформы 6 и подвергают спеканию. Наполнитель (свинец) при этом расплавляется и вытекает из полости трубки 1. Участок 5 можно заменить цилиндрическим спиральным участком. Перед прессованием цилиндрический спиральный участок растягивают на величину хода поршня. В этом случае усилие растяжения прилагают не ко всей трубке 1, а к центрам спиралей. При этом, для исключения выхода из плоскостей центральных витков спиралей под концы цилиндрического участка устанавливают опоры 7. Для повышения точности фиксирования участков канала, расположенных в одной плоскости, например конических спиралей, опора 7 может иметь форму пластины. Наиболее удобна Z-образная форма плас тины, ее изготовляют из материала, идентичного по свойствам материалу порошка, например из медного листа при изготовлении поддонов кристаллизаторов. Опору Z-образной формы устанавливают в пресс-форме 6 так, чтобы ее плоскости были параллельны 2 4 направлению прессования. В конце прессования витки спиралей входят в контакт с опорой 7 Z-образной формы, а цилиндрический спиральный участок принимает прежнюю форму. Предлагаемый способ позволяет получать изделия с пространственным расположением внутреннего канала при отношении высоты к диаметру заготовки не более I. Предварительное вытягивание трубки в направлении прессования на величину усадки порошка позволяет сократить продолжительность процесса изготовления изделия за счет исключения таких операций, как приварка концов трубки к пресс-форме и последующая их обрезка; сократить трудоемкость процесса, так как для осуществления предлагаемого способа не требуются сварочные устройства для приварки и обрезки концов трубки в процессе прессования и, кроме того, перед каждым процессом не требуется проведение ремонта пресс-форм, зачистки их стенок в местах приварки или замены пресс-форм в случае выхода из строя в виду многократной зачистки стенок. Изготовление поддона кристаллизатора с внутренним каналом в виде двух спиралей, расположенных в параллельных плоскостях, повышает стойкость поддона в 2 раза. При выходе из строя верхней рабочей поверхности поддон переворачивают на 180 и рабочей становится нижняя поверхность. Теплоотвод к нижележащей спирали дополнительно уменьшает местные перепады температуры в рабочем слое поддона, что увеличивает срок его службы, усиливает теплоотвод с единицы поверхности и улучшает качество слитка. Технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения в народном хозяйстве, только на одной установке ЭШП, составляет 20 тыс. руб. в год. Формула изобретения Способ изготовления спеченных изделий с пространственным расположением внутреннего канала, включающий заполнение трубки наполнителем, ее размещение в прессформе, фиксацию положения трубки, засыпку в пресс-форму металлического порошка, последующее прессование и спекание, отличающийея тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса, фиксацию положения трубки осуществляют путем ее предварительного вытягивания в направлении прессования на величину усадки порошка. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка ФРГ Хе 2724053, кл. В 22 F5/00,,опублик. 1977. 2. Патент США Мо 3996048, кл. В 22 F 3/00, опублик. 1976. 977112 Редактор А. Мотыль Заказ 8780/13 Составитель Д. Попов Техред И. Верес Корректор У. Пономаренко Тираж 852 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
