Способ изготовления изделий с отверстиями

ЕТ САНИ ОБ ИДЕТЕЛ ЬСТ Р1;1 б ВТОРСКОМУ ноеоб роения динение ЦНИИТелоб др,К алы, -струкцииев: Тех 867 ЕНИ ДЕЛ И талИзс отвепорошверстиизделетсянизкошивандений товления изделий щий установку в ообразования отмы порошком маование, спекание ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к порошково металлургии и касается способов изготовле обретение относится к порошковой лургии и касается производства издеотверстиями из порошков.вестен способ изготовления изделий рстиями, включающий формование ка вокруг вставки, образование отя путем удаления вставки, спекание ия и охлаждение, Этот способ отличавысокой производительностью при м качестве изделий вследствие выкраия порошка и механических поврежпри удалении вставки. Известен способ изг с отверстиями, включаю форму вставки для фор верстия, заполнение фо териала изделия, форм ния изделий с отверстиями. Сущность изобретения: изготавливали втулку из порошкового алюминиевого сплава, содержащего 3,1% М 9, 2,0% Сц, 10,4% Еп, В качестве вставки использовали кремниевый стержень, который устанавливали в матрице, и в полость между станками матрицы и стержнем засыпали порошок с добавкой флюсующего соединения КаС 1, Порошок формовали пуансонами и спекали в вакууме в течение 1 ч при циклическом изменении температуры в интервале 565 - 625 С. В приконтактных слоях стержня с порошком образовывался содержащий звтектику силумин, После спекания стержень нагревали пропусканием тока до 580 С, при которой эвтектика расплавлялась, и извлекали стержень. Получили изделие, не требующее мехобработки отверстия. порошка и удаление вставки, Удаление вставки после спекания позволяет устранить коробление стенок отверстия во время спекания, т,е. получить точный его диаметр.Однако при удалении вставки в известном способе на стенках отверстия образуются царапины, задиры и прочие механические дефекты, связанные с вытягиванием вставки из изделия, Объясняется это тем, что поверхность вставки имеет определенную шероховатость, что при трении вставки о стенки отверстия в момент ее извлечения приводит к образованию указанных дефектов. В процессе спекания возможны привары вставок к изделию, что, отрицательно сказываясь на качестве отверстий при удалении вставок, дополнительно затрудняет удаление вставокЦель изобретения - повышение качества изделий за счет устранения механических повреждений при удалении вставки,Цель достигается тем, что согласно способу изготовления изделий с отверстиями, включающему установку в форму вставки для формообразования отверстия, заполнение формы порошком материала изделия, формование, спекание порошка и удаление вставки, вставку выполняют из материала, образующего при спекании эвтектику с материалом изделия, а перед удалением ее нагревают до температуры плавления эвтектики.Выполнение вставки из материала, образующего при спекании эвтектику с материалом изделия, позволяет при спекании создать между вставкой и изделием прослойки эвтектики, т,е. твердого раствора материалов изделия и вставки эвтектического состава,Данное образование будет происходить при условии, что сплавы материалов изделия и вставки могут образовывать твердые растворы с эвтектикой. В этом случае в процессе спекание на границе контакта вставок и изделия будут происходить миграции атомов одного материала в другой и наоборот, т.е. будет происходить процесс взаимодиффузии материалов вставки и изделия с образованием на этой границе сплава, в структурной составляющей которого присутствует эвтектика, образующаяся в результате появления градиента концентрации веществ в процессе диффузии,После спекания получается с запаянными в отверстиях вставками, Эвтектика является наиболее легкоплавкой составляющей по диаграммам состояния двух или нескольких сплавов, поэтому при нагревании вставок до температуры, соответствующей плавлению эвтектики, она расплавляется, образуя жидкий раствор, а материалы вставки и изделия остаются в твердом состоянии, Это позволяет удалить вставку из изделия, дополнительно используя эффект смазывания поверхностей, роль смазки в котором будет играть присутствующий на границе вставка- изделие жидкий раствор расплавленной эвтектики. В результате устраняются царапины, риски и прочие механические повреждения стенок отверстий при удалении вставок, повышая тем самым качество изделий.Способ предназначен для изготовления изделий как с одним, так и с несколькими отверстиями, В нем могут быть использованы материалы вставок и изделия, которые образуют сплавы в виде твердых растворов20 интервале 565 - 625 С с периодом 3 мин, что 25 30 50 55 51015 35 40 45 с эвтектикой. Способ воспроизводим для изделий, имеющих прямолинейные отверстия или отверстия с прямолинейными участками, расположенными один к другому под различными углами, и с одним по крайней мере выходом на поверхность изделия, так как вставки удаляют преимущественно их вытягиванием из изделия,П р и м е р, Изготавливают втулку из порошкового алюминиевого сплава, содержащего 3,1 ф Мц, 2,0 Со; 10,4 Еп, В качестве вставки используют кремниевый стержень, который устанавливают в матрице пресса. В свободное пространство между стенками матрицы и стержнем засыпают порошок с добавкой флюсующего соединения МаС. Порошок уплотняют, формуют пуансонами и спекают в вакууме в течение 1 ч при циклическом изменении температуры в способствуе активации спекания, В процессе спекания в приконтактных слоях изделия и вставки образуется соединение силумин, содержащее эвтектику. После спекания стержень нагревают пропусканием через него электрического тока до температуры выше 564 С (например, 580 С, при этих температурах эвтектика расплавляется) и стержень извлекают, В результате получают высококачественное изделие, не требующее механической обработки. Материал изделия, прилегающий к поверхностным слоям стенки отверстия, дополнительно легируется кремнием, что повышает коррозионную стойкость изделия (по поверхностям отверстий), Изделие обладает высокими механическими свойствами, так как близлежащие к стенке отверстия слои материала изделия модифицированы натрием, входящим в состав флюса при спекании. При этом эвтектика приобретает более тонкое строение, Применение способа исключает использование поверхностно-активных смазок. Формула изобретения Способ изготовления изделий с отверстиями, включающий установку в форму вставки для формообразования отверстия, заполнение формы порошком материала изделия, формование, спекание порошка и удаление вставки, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения качества изделий за счет устранения механических повреждений при удалении вставки, вставку выполняют из материала, образующего при спекании эвтектики с материалом изделия, а перед удалением ее нагревают до температуры плавления эвтектики,