Способ получения пористых спеченных изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1184607 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и де ийся ости ости еской ия спекание отличающ проницае сокой тон по сферич соотноше. М. Кап ственгни О,1а:7727 нутреннеи поужной поверх- ение пористого кривизны ви изделия;ривизны наделия;льное удлиного материал радиус верхнос радиус ности и относит спеченн ПОРИС- включаюрошка, ее ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕН ТЫХ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИ щий формование заготовки из формирование путем изгиба, тем, что, с целью повышения изделий при сохранении выочистки, изгиб осуществляют поверхности при соблюденииИзобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления пористых спеченных изделий, и может быть использовано для изготовления фильтру ющих элементов, обеспецивающих повышенную проницаемость при заданной тонкости очистки. Целью изобретения является повышение проницаемости изделий ири сохранении высокой тонкости очистки.Поставленная цель достигается путем изгиба заготовки ио сферической поверхности.При изгибе плоской заготовки ио сферической поверхности в ее объеме возникают переменные напряжения, изменяющиеся от сжимающих на внутренней поверхности до растягивающих на наружной. Причем на каждой из поверхностей действукзт два главных нормальных напряжения: меридиоиальное п и окружное о. Благодаря действию напряжений о, и о, имеющих одинаковый знак 1 оба сжимающие или растягивающие), иористость и размеры иор иа внутренней поверхности изделия снижаются, а на внешней поверхности возре,стают по сравнению с пористостью и размером иор заготовки. Размер иор всего изделия, характеризующий его фильтрующие свойства, определяется размерами иор в области с минимальной иористостью, т. е. изменение размеров пор определяется действием сжимающих напряжений. Коэффициент прони.цаемости задается значениями пористости и размеров иор по всему сеценик) изделия, т. е. изменение коэффициента проницаемости определяется воздействием как сжимающих, так и растягивающих напряжений. Характерной особенностью пористых материалов является более ускоренное изменение свойств ири растяжении, чем при сжатии. Вследствие этого ири описанной схеме сферического изгиба увеличение пористости и размеров пор в зоне растяжения превосходит соответствующие изменения свойств в зоне сжатия. В процессе деформации уменьшение размеров пор в зоне сжатия сопровождается возрастанием коэффициента проницаемости всего изделия. Это позволяет получать изделия с повышенной проницаемостью ири высокой тонкости очистки.Способ осуществляют следующим образом.Из металлического порошка формуютплоскую заготовку любым известным способом, спекают при температуре 0,7 - -0,9 температуры плавления и деформируют путем изгиба по сферической поверхности при соблюдении приведенного соотношения. Строгое соблюдение данного соотношения является обязательным условием осуи,ествления предложенного способа.При о ) 1 О растягивающие и сжи 1+а1 - а мающие напряжения на поверхностях деформируемой заготовки незначительны, вследствие этого изменение пористости и размеров пор по сечению изделия мало, что не приводит к эффекту получения материалов с повышенной проницаемостью при высокой тонкости оцистки.При 6 --- ( 1 максимальная велицина1+а1 - а10 деформаций растяжения на внешней поверхности изделия достигает или превосходит предел прочности исгользуемого пористого порошкового материала, вследствие этого на поверхности изделия возникают трещины, и изделие не может быть использовано в качестве фильтрующего элемента.Пример 1. Заготовку формуют из сферического порошка бронзы марки БрОФ 10-1 с размером частиц 1400+315) мкм и опекают при 830 С в течение 1 ч в атмосфере 20 аргона. Спеченная заготовка имеет формудиска диаметром 60 мм и толщиной 2,01 мм, пористость 39 О, коэффициент проницаемости К=7,0 10- м, средний размер пор ао= ==95 мкм. Затем заготовку изгибают по сферической поверхности (радиус 120 мм), при1+аэтом величина б составляет 726. В1 - аполученном изделии пористость изменяется от 37,2 О, на внутренней поверхности до 43,0",4 на внешней, коэффициент проницаемости 8,2 1 Ом, средний размер пор в слое с минимальной пористостью 70 мкм.Пример 2. Заготовку в виде кольца сминимальным диаметром 20 мм и максимальным 45 мм и толщиной 2,45 мм готовят ио технологии, описанной в примере 1. Затем се изгибают сферическим пуансоном радиуса0=25 мм. Величина осоставляет 1,3.1+а1 аВ деформированном изделии иористость изменяется от 35,3;О на внутренней поверхности до 45,7 с) на внешней, коэффициент проницаемости 8,9 1 Ом, а средний размер пор 57 мкм,Пример 3. Заготовку в виде диска диаметром 60 мм и толщиной 5,1 мм готовят по технологии, описанной в примере 1. Заготовку изгибают сферическим пуансоном с радиусом кривизны поверхности Я 1=-35 мм,1+аи ри этом соотношение 6 составляет1 а 500,89. В результате деформирования на внешней поверхности изделия появляются трещины и начинается разрушение, что недопустимо ири изготовлении фильтрующихиздели й.55 Пример 4. Заготовку, изготовленную потехнологии, описанной в примере 1, в видес наль диаметром 20 мм,максимальным 45 мм и толщиной 2,45 мм,1184607 Пример известному предложенному 15 6,4 8,9 6,8 8,0 70 57 75 Составитель В. НарваТехред И. Верес Корректор М. СамборскаяТираж 746 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и оз крытий3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Л. ВеселовскаяЗаказ 6305/9 изгибают на сферическом шаблоне с радиусом кривизны 200 мм. В этОм случае Величина соотношения 6 составляет 9,9.1+а1 - а Фильтрующие свойства деформированного изделия: коэффициент проницаемости 8,0 Х Х 10м, размер пор 75 мкм, а пористость изменяется от 38 Я на внутренней поверхности до 42,3 Я на внешней.Пример 5. Заготовку, изготовленную по технологии, описанной в примере 1, в виде диска диаметром 60 мм и тОлщинОЙ 2,1 мм изгибают на сферическом шаблоне с радиусом кривизны 200 мм. Величина соотношения б составляет 11,5, После деформиро 1+а1 - а вания изделие обладало следующими свойствами: коэффициент проницаемости составляет 7,210м, размер пор 93 мкм, а пористость изменяется от 38,6 до 39,7 Я. Следовательно, при заданных условиях деформирования изменение фильтрующих свойств изделия относительно заготовки не превышает 3 и достигаемый положительный эффект незначителен. Для сравнения по технологии, описаннойв примере 1, изготавливают заготовки, которые деформируют по известному способу, причем деформирование производится до такого состояния, при котором размер пор изделия становится равным размерам пор изделий, деформированных по предложенному способу.В таблице представлены фильтрующиесвойства изделий, полученных по предло О женному и известному способам. Коэффициент проницаемости Размер пор, изделий, изготовленных по а, мкм способу, (10 ") м Анализ полученных данных показывает, что изделия, изготовленные по предложенному способу, обладают при высокой тонкости очистки коэффициентом проницаемости, на 17 - 40 Я превосходящим коэффициент проницаемости изделий, изготовленных по известному способу.