Способ изготовления заготовок из металлических порошков

"6 Я 063 ИМ , - геиъчнила, 1 ,)ТЦН ОБРЕТЕН АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТ а, Согласно ок из метапнаводят имее 610 А/мм 2 1 0) 4 с и ч а ц,уплотняют тана вливают 2 103 А/ 2 0 - 105 с, с прессуют до го заготовку нение "Завод Полищук и Я ЗАГОТООШКОВорошковой- повышеМеталлическиеном состоянии имость., поэтому орошки в неуплотненют низкую проводи- непосредственное ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНВОК ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПО(57) Изобретение относится кметаллургии. Цель изобретени Изобретение относится к порошковой металлургии,.а именно к способам изготовления заготовок иэ металлических порошков, в частности к способам уплотнения.Цель изобретения - улучшение технологичности способа.Согласно способу изготовления заготовок из металлических порошков в порошке наводят импчлсный ток.плотностью не менее 6 10 А/мм, длительностью импульсов 10 2-10 4 с, с частотой подачи импульсов не менее 20 Гц, производят уплотнение порошка подпрессовкой на 15 - 35% от требуемой плотности полуфабриката, устанавливают плотность импульсного тока 10 - 10 А/мм 2, длительность импульсов 10 4 - 10 5 с, частоту импульсов 20-25 Гц и прессуют шихту до получения полуфабриката требуемой плотности, затем спекают. 676754 А ние технологичности способ способу изготовления заготов лических порошков в порошке пульсный ток плотностью не мен с длительностью импульсов 10 стотой импульсов не менее 20 Г порошок до 15-35 ф, затем ус плотность импульсного тока 10 с длительностью импульсов 1 частотой импульсов 20 - 25 Гц и требуемой плотности, после че спекают,уплотнение их импульсным магнитным полем практически невозможно. В металлических порошках наведенный ток индуцируется небольшим магнитным потоком в каждой частице. Совокупность новых признаков-параметров импульсного тока, наводимого до подп рессовки, обеспечивает небольшое сжатие частиц порошка и незначительное уплотнение порошка (на 3 - 7) в зависимости от величины частиц. Подпрессовка позволяет в совокупности с изложенными признаками обеспечить плотностьшихты, находящейся под импульсным током, до 35% от требуемой плотности. Для дальнейшего уплотнения укаэанные параметры тока не эффективны из-эа возрастающей токопроводности шихты, однако к моменту достижения плотности шихты под током 35 от требуемой плотности частицы порошка шихты "уложены" наиболее компактно, причем усилие для этого в 1,5-2,5 раза меньше усилия. потребного при обычном прессовании, 1676754Дальнейшее прессование известным способом вызвало бы значительный рост потребных усилий.Достижение плотности 15-35 от требуемой в заготовке плотности обеспечивает 5 в совокупности с параметрами тока прессования рекомбинацию пар межуэельный этом-вакансия, миграции межузельных атомов бивакансий, миграцию вакансий к дислокациям, переползание и скольжение 10 дислокаций, Взаимодействие потока свободных электронов при наложении импульсного электрического тока с перечисленными дефектами кристаллической структуры возможно ввиду того, что 15 эти дефекты обладают определенным зарядом и полярностью. Совокупность параметров тока прессования позволяет облегчить перемещение межузепьных атомов, вакансий и дислокаций, снимая или изменяя свя занные с ними поля дальнодействующих напряжений, Таким образом обеспечивается возможность получения заготовки с плотностью, близкой к максимальной теоретической, прессовэнием под давлени ем, в 1,3 - 2,5 раза меньшим давления, потребного для того же процесса по известной технологии.При пропускании через шихты импуль сного тока плотностью 610 А/мм, (2 - 30г г810 А/мм и более наблюдается уменьшение объема шихты, при этом плотность шихты не изменяется.Длительность импульсов должна быть не более 10 с, а частота - не менее 35 20 имп,/с,При уменьшении плотности тока и частоты, а также при увеличении длительности импульсов эффект не наблюдается, Эффект также сводится практически к нулю при уп потнении порошка шихты более 35% от максимальной теоретической плотности шихты (дпя шихты с величиной частиц более 40 мкм), Для шихты с более мелкой фракциейпорошков эффект уменьшения объема 45 без приложения внешних давлений перестает наблюдаться при 15 - 20 оуплотнения.Увеличение плотности до 40 - 50% при указанных параметрах тока или без воздействия током ведет к значительному росту 50 давления прессования (скачкообразно).Плавный рост давления прессования наблюдают при уменьшении длительности импульсов тока до 10 4 - 10 5 с, причем диапазон эффективности плотности тока сужа ется до 10 гА/мм, а диапазон частот импульсов - до 20-25 имп/с. Прессованием получена плотность материала заготовки93-970 от максимальной теоретическойплотности для данного состава. Способ осуществляют следующим образом.Шихту из смеси порошков железа, белого чугуна и стали ХЗО засыпают в пресс-форму и устанавливают под пресс, Наводятимпульсный ток плотностью 0,2 10 А/ммг,длительностью 10 с, частотой подачи импульсов 20 Гц. Производят уплотнение шихты подпрессовкой на 30% от требуемойплотности полуфабриката (ток подают доначала подпрессовки, однако в связи с тем,что быстродействие тока практически мгновенно, время между наведением тока и. началом подпрессовки не регламентировано.Плотность тока повышают до 6 10 А/мм,длительность импульсов уменьшают до10 с, частоту импульсов не меняют. Производят дальнейшее уплотнение шихты -прессование до достижения плотности полуфабриката 97 оот максимального теоретического значения, При этом давлениепрессования составляет 600 МПа, Затемполуфабрикат спекают при 1150 С в защитной атмосфере, в проходной печи, в течение2 ч.Установка для получения электрическихимпульсов, применяемая для реализациипредлагаемого способа, состоит из источника тока и батареи трех конденсаторов.П р и м е р 1. Изготавливают деталь изшихты порошков меди и цинка (38), Размер частиц менее 40 мкм, Шихту засыпаютв пресс-форму из стали и устанавливают подпресс. Посредством установки для электрических импульсов, состоящей иэ источникатока и батареи трех конденсаторов (суммарная емкость 820 мкФ),наводят импульсныйток в шихте, Плотность тока(5 - 7)10 А/мм,гдлительность импульса 10 з с, частота подачиимпульсов 20 Гц, Прикладывают усилие ипроводят уплотнение шихты на 25 от максимальной теоретической плотности.Уменьшают длительность импульсов до10 с и увеличивают частоту импульсов до25 Гц.П р и м е р 2. Пресс-форму устанавливают на стол пресса марки РСфирмы АДА,ползун которого создает деформирующееусилие. Пресс-форму подключают к источнику импульсного тока, состоящего из источника тока и батареи трех конденсаторовемкостью 820 мкФ. Эффективное сопротивление цепи 0,08 атм.В пресс-форму загружают шихту иэ порошков на основе порошка железа. В видедобавок применяют 1 остеарата цинка, 2 о графита,Через шихту пгоопускают импульсныйток плотностью 6 10 А/ммг, длительностью1676754 ф о р мул а и э о 6 рете н и я 25 Составитель С. БагроваРедактор М. Петрова Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец Заказ 3068 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 10 с и частотой подачи импульсов 20 Гц. Происходит некоторое уплотнение шихты, Затем производят подпрессовку шихты на 357 у от требуемой плотности полуфабриката. После этого устанавливают плотность импульсного тока 10 А/мм, длительность импульсов 10 с, частоту импульсов 25 Гц и производят прессование полуфабриката до достижения плотности 95 от максимальной для данной шихты,Полуфабрикат спекают в печи при 830 - 860 С,По механическим характеристикам полученное изделие адекватно изготовленному механическим путем из цельной заготовки с последующей термообработкой. Производят прессование до достижения шихтой плотности 97 у от максимальной теоретической. Давление прессования 580 МПа. Полуфабрикатспекают в печи при 830-860 С.Предлагаемый способ в сравнении с известным позволяет упростить технологическую оснастку, снизить усилие прессования в 1,3 - 2,5 раза, повысить производительность труда за счет сокращения межоперационного времени, исключить вибрацию, а следовательно, улучшить условия труда, Таким образом, улучшается технологичность 5 способа,Способ изготовления заготовок иэ ме таллических порошков, включающий прессование с одновременным импульсным воздействием на порошок и последующее спекание, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения технологичности спосо .ба, прессование осуществляют сначала доплотности 15 - 35 при воздействии импульсного тока плотностью не менее о 1 О Аумм, с длительностью импульсов 10 - 10 с, с частотой импульсов не менее 20 20 Гц, а затем при воздействии импульсноготока плотностью 102-10 А/мм, с длительностью импульсов 10 -10 с, с частотой импульсов 20 - 25 Гц.