Способ получения композиционных заготовок и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 452 2 Р 7/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ ТЕЛЬСТВ перегород а ю щ и й(56) Авторское свиВ 677814, кл. В 22Патент Великобркл, С 7 О, опубли асширениястей, передедварительых слоевнаправлениией контейне Бюл. 9 47 горного дела.Ф.РевуженкПронин8)етельствоР 7/04, 1 СССР979,38342 танин 1975 ИЯ.Способ пол заготовок, эластичном ия компо и размее развключаю контейн гапкув раз вБ ПОЛУЧЕНИЯ КОИПОЗИЦИОННЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУных перегородок, заьными слоями порошк ного материала, удалении прессование, о т л и чс я тем, что, с цельютехнологических возможнпрессованием проводят пное смещение поверхностзасыпного материала:. вкасательных к направляющра 2. Устройство для получения композиционных заготовок; включающее эластичный контейнер, установленный в держателе, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, оно снабжено неподвижными вертикальными опорами и закрепленными на них гибкими тягами соединенными с контейнером,Удержатель выполнен с полостью не- кругового, например эллиптического сечения и установлен с возможностью вращения относительно контейнера,51 О 15 20 25 30 35 40 45 50 5511Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при получении слоистых композиционных заготовок со слоями сложных конфигураций, например, чередующихся по спирали с широким диапазоном толщин слоев.Структура получаемых заготовок состоит из матричной части и спиральной прослойки, причем исходными компонентами могут бытьразличные материалы: порошки .разнородных металлов,. вязкие жидкости .а также3"пластичные материалы."Цель изобретения - расширение технологических воэможностей.На чертеже изображено устройство для получения композиционных заготовок, общий вид.Устройство содержит эластичный контейнер 1, установленный в держатель 2., выполненный в виде полого цилиндра, внутренняя полость которого в сечении отличается от круга, например представляет собой эллипс. Держатель 2 установлен на платформе 3 с возможностью вращения на подшипнике 4. Платформа 3 соединена с приводом 5 и двигателем 6 с помощью фрикционной передачи: обрезиненного ролика 7, насаженного на ось привода 5, взаимодействующего с обрезиненным кольцом 8, приклеенным к краю платформы 3, К оболочке эластичного контейнера 1 крепятся гибкие тяги 9, противоположные концы которых закреплены на неподвижных вертикальных опорах 10.Устройство работает следующим образом.Эластичный контейнер 1 устанавливают во внутреннюю полость держателя 2, выполненную эллиптической формы, закрепляют на контейнере 1 гибкие тяги 9, при этом контейнер принимает форму эллиптического цилиндра, В эластичный контейнер помещают перегородку в виде пластины. По обе стороны от перегородки засыпают порошковый материал. После загрузки перегородку удаляют, включают двигатель 6. Вращение двигателя через привод 5 и обрезиненный ролик 7, через кольцо 8 передается платформе 3, которая начинает вращаться на подшипнике 4. Держатель 2 вращается вокруг неподвижного контейнера 1, Гибкие тяги 10 препятствуют вращению контейнера 1, что приводит 99452 2 к его деформированию. Деформация последнего передается порошковому материалу и происходит периодическое растягивание - сжатие с одновременным изменением направления действия напряжений. В результате этого происходит направленное внедрение одного материала в другой,В зависимости от количества оборотов может быть получен различный профиль распределения слоев. Материал в оболочке находится в условИях сложного нагружения: ось наибольшего сжатия непрерывно поворачивается относительно деформируемого матерна" ла. За один оборот материальные точки описывают почти замкнутую траекторию, но в первоначальное положениене возвращаются, В результате вращения держателя материал, загруженныйв контейнер, вертикальными слоями деформируется так, что частицы материала, контактирующие с внутреннейоболочкой контейнера, смещаютсявдоль направляющей контейнера. В"случае выполнения держателя в виде эллиптического цилиндра ось наибольшего сжатия постоянно перемещается в направлении вращения его вокруг контейнера с порошковым материалом. При таком смещении частицы сыпучих материалов подвергаются знакопеременному сдвигу, что приводит к одновременному эффективному уплотнению и устранению дефектов на границе раздела сыпучих материалов после удаления перегородок.П р и м е р, В качестве исходных материалов берут два сорта алюминиевых порошков: порошок марки ПАсо сферической формой частиц и опытный сорт стареющего алюминиевого сплава с частицами игольчатой формы с химическим составом, соответствующим марке Д 16, Порошки засыпают в эластичный контейнер цилиндрической формы диаметром 65 мм. В контейнер предварительно помещают перегородку, расположенную вдоль оси контейнера, По одну сторону перегородки засыпают порошок марки ПА, а с другой стороны порошок с частицами игольчатой формы. После засыпки перегородку удаляют и включают привод. Держатель имеет коэффициент искривления К = 0,86 и совершает 100 й 20 оборотов.В результате такой обработки порошок игольчатой формы располагает.Временноесопротивление, кг/мм Алюминий П Сплав Д 13 Не подвергался После старения 18 12 42 Композиционныйматериал После старения 18 36 Составитель Л.ГамаюноваТехред Т,Дубинчак . Корректор Е.Сирохман,Редактор- М. Бланар Заказ 7734/13 Тираж 743 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва ЖРа шская а р, у н б., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4ся в виде тонкой многовитковой спирали.Эластичный контейнер с порошком извлекают из держателя,. герметизируют, помещают в гидростат и прессуют при давлении 4 кбар. Затем заготовку спекают при 520 фС в течение 3-х ч в вакууме и подвергают термообработке старением.Данные механических испытаний трех образцов из полученной заготовки приведены в таблице,Таким образом, как следует из приведенных в таблице данных, полу" 1199452 4ченный композиционный материал обладает характерными для данного классаматериалов свойствами,Предлагаемый способ и устройствопозволяют получать композиционныеслоистые материалы спиральной Формыс толщиной слоев от сколь угодно ма 1лых до сколь угодно больших размеров. Такие изделия после прессова 1 б ния и спекания приобретают свойст"ва, присущие слоистым композиционныйматериалам, изменяется соотношениемеханических свойств вдоль и поперек оси цилиндрической заготовки.