Способ изготовления изделий из металлических порошков

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам горячего прессования изделий иэ порошков тяжелых сплавов.Известен способ горячего прессования порошковых композиций вольфрам никель-медь в графитовой,пресс-форме, включающий загрузку порошковой композиции в пресс-форму, нагрев в вакууме до температуры 1350 С с непрерывной передачей давления до 100 кг/см через жесткий графитовый пуансон 1.Недостатки способа заключаются в трудности изготовления сложнофигурных изделий, а также неравномерности распределения. пЛотности по объему 15 изделий.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ изготовления иэделий из металличес- ;щ ких порошков, включающий предварительное Формование заготовки и ее горя" чее изостатическое прессование в пресс-форме путем передачи давления через сыпучую среду, в качестве кото рой берут графит 2.НеДостаток известного способа заключается в образовании на поверхности получаемых изделий наплывов гофр, трещин, что обусловлено контактом поверхности иэделий в процессе прессования с сыпучей средой.Цель изобретения - улучшение качества поверхности равноплотных, тонкостенных и сложнофигурных иэделий тяжелых сплавов. Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу изготовления изделий из металлических порошков, преимущественно из тяжелых 40сплавов, включающему предварительноеформование заготовки и ее горячееиэостатическое прессование в пресс Форме путем передачи давления через.сыпучую среду, горячее изостатическое прессование осуществляют с предварительным нагревом и прессованиемсыпучей среды под давлением, равнымдавлению изостатического прессованияпри температуре, не превышающейтемпературу начала спекания материала заготовки,Осуществляя перед горячим прессованием заготовки прессование сыпучего телапорошка графита) при температуре, не превышающей температуру 55начала спекания материала заготовки,уплотняют сыпучее тело в условияхотсутствия крипа 1 полэучести ) материала заготовки под нагрузкой Вэтих условиях усилие внешнего рения 60сыпучего тела недостаточно для смещения поверхностных слоев предварительно отформованной заготовки. Этимобеспечивается сохранение формы икачества поверхности заготовки перед 65 горячим иэостатическим прессованием.В то же время, прессуя сыпучее телодавлением, равным давлению горячего прессования, обеспечивают расчетную уплотняемость количественнаятехнологическая характеристика порошкового тела р=5(р сыпучего тела, которая не увеличивается в процессе горячего прессования. Этимобеспечивается отсутствие внешнеготрения сыпучего тела с поверхностьюзаготовки при горячем прессованиии тем самьио улучшается качество поверхности изделия из тугоплавкогоматериала, которое при этом получается равноплотным, тонкостенным исложнофигурным. Предварительно сформованную из металлического порошка заготовку помещают в полость графитовой прессфорьа, Между заготовкой и графитовым пуансоном помещают сыпучее тело - порошок графита. Нагревая прессФорму в вакууме, нагревают. заготов" ку до температуры начала спекания материала заготовки. Одновременно с этим к сыпучему телу прикладывают давление, равное расчетному давлению горячего прессования. После завершения усадки графитового порошка давлениеснижают до нулевого значения, Продолжают нагревать прессФорму с температуры начала спекания материала заготовки до температуры горячего прессования. Одновременно с этим нагревом начинают вновь равномерно наращивать давление до достижения расчетной величины. После иэотермической выдержки давление снимают, а пресс-Форму охлаждают. В зависимости от размеров заготовки, влияющих на прочность прессформы, расчетное давление горячего прессования колеблется от 70 до 250 кг/см 2.Ц р и м е р 1, Предварительно в гидростате давлением 1500-2500 ати формуют заготовку в виде оболочки толщиной 3,5-15,5 мм с наружным диаметром 170-190, 240 мм. Материалом заготовки служит механическая смесь порошков, вес.ег М 1 3, Со 2 р Ю - остальное. Затем заготовку помещают в полость графитовой пресс-формы. На ф заготовку засыпают порошок кристал" лического литейного графита марки ГЛпо ГОСТ 5279"74. Полость закрывают графитовым пуансоном, Пресс-форму помещают в индукционно-вакуумную печь. В печи с вакуумом порядка 3,10-.змм рт. ст. пресс-фоуму с заготовкой нагревают до 900 С за 60 мин. Одновременно с нагревом к сы .пучему телу прикладывают расчетное давление 75 кг/см. Расчетная величи На давления обусловлена прочностью. Составитель Д.Попов Редактор А.фролова Техред О.йеце; ЕорректорС.ШекмарювВе юмюЮюмьМаеЮЮФеЮеЮююмфвнФВЮЮюЮюЭююЮВ Ю Юю Заказ 2199/14Тираж 811 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретеннй И открытий 113035, Москва, В, Раущская наб.д.4/5ае Ь ееевеюевююаеаьваеаев ЮВфилиал ППП фПатентф,г.Ужгород,улПроектная,4графитовой пресс-Форьы при данной температуре и материалом заготовки. После завершения усадки графитового порошка, определенного косвенным методом, давление снижают до нулевого значения. Затем нагревают пресс форму с 900 С до температуры горячего ивостатического прессования1350 С.оНагрев осуществляют со скоростью 5 .С/мни Одновременно с нагревом 10 . равномерно наращивают давление до достижения расчетной величины 75 кг/см, После изотермнческой выдержки в.те-. чение 50 мии давление снимают и охлаждают пресс-Форму. Из охлажденной 15 пресс-Форваа извлекают готовую оболочку толщиной 2 - 8 мм, На внутренней поверхности оболочки отсутствуют концентрические гофры, наплывы, трещины, а сама поверхность имеет, правильную сферическую Форму.П р н м е р 2. Прн получении полусферической оболочки из ВНИс размерамн 9 176 х 95 мму 9 171 х 92,5 и коэФФициент использования вольФрамо-вого порошка ДАКИИ повваиается на 30, так как уменьшается припуск намеханическую обработку по внутренней сферической поверхности на 1,5 ю на глубину поверхностного дефекта в сйучае использования, способа,изго. товления оболочки по прототипу).В качестве базового объекта выбран способ получения заготовок для инерционных грузов и деталей в у-аппаратах нэ тяжелого сплава ВНИ-2. Технология изготовления включает холодное прессование при давленки 1 тс/смЙ с последующим . спеканнем в водородной среде или вакууме при температуре 1480-1520 еС. Технологические условия не регламентируют разноплотность (ориенуировочная раэ- ноплотность ф 0,6 г/смф). Преимущества предлагаемого объекта перед базовым состоят в воэмож" ности изготовления тонкостенных иэделий сложной форьы; получения высокой и равномерной плотности по объему изделий.Преимущества предлагаемого способа перед прототипом .заключаются в улучшении качества поверхности, в том что готовое изделие не требует дальнейшей механической ббработкиф в случае предъявления повышенных требований к шероховатости и точности изготовления изделия качество поверхности гарантирует минимальные прнпуски на механическую работу,