Способ уплотнения изделий из порошкового материала

А 1 Г 3/14 3/ РЕТЕН ОПИСА К АВТОРСНО Е ИЗ У СВИДДТИЛЬ ится к порошкоастности к спосоий из порошковнием и волнами- повышение плотт воздействия вол состоит в том,кового материаласжатия при паро"происходит всамоперемешиваГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительствумагистральных трубопроводов(56) Клячко Л.И. и др. Оборудованиеи оснастка для формования порошковыхматериалов. М.: Металлургия, 1986,с.266, рис.98 б.Авторское свидетельство СССРЬ 030095, кл. В 22 Г 3/4, 982.(54) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к способамуплотнения изделий из порошкового материала. Цель изобретения - повышениеплотности изделий за счет воздейстИзобретение отно вой металлургии, в бам уплотнения иэде иэостатическим давл сжатия. Цель изобретения ности изделий за сч нами 6 ждтияе Сущность способа,что уплотнение поро осуществляют волнам вом взрыве, который результате быстроговия волнами сжатия. В емкость сосуда давления заливают рабочую жидкость(3 л воды) и помещают полиэтиленовыйконтейнер с порошковым материаломсульфидом бария. Емкость герметизируют и,нагревают до температуры нижетемпературы кипения воды - 333 К.После этого непосредственно в рабо"чую жидкость подается парообразующийжидкий агент - расплав олова, нагретый до 673 К, в количестве 30 г. Вемкости происходит паровой взрыв.Под действием волн сжатия, образующихся через несколько миллисекунд,порошковый материал уплотняется до относительной плотности Я = 0,8. Сцелью увеличения интенсивности волнсжатия перед подачей парообразующегожидкого агента в емкости создается,предварительное давление 0,5 МПа. Вэтом случае относительная плотностьизделия составляет Е = 0,82. 1 з.п.ф=лы, 1 ил. ния уплотняющей жидкости и парообразующего жидкого агента, имеющего при введении температуру выше температуры кипения уплотняющей жидкости.На чертеже изображена схема реализации способа уплотнения изделий порошкового материала.Контейнер 1 из пластичного материала, заполненный порошковым материалом 2, помещают в заполненную рабочей (уплотняющей) жидкостью 3 емкость сосуда давления .4, имеющего нагреватели 5 и теплоизолирующий кожух 6. После этого закрывают крышку7, емкость герметизируют, а потомподогревают.Затем иэ контейнера 8 с клапаном9 через крышку 7 непосредственно в5рабочую жидкость 3 подают парообразующий жидкий агент с температуройвыше температуры кипения рабочей жидкости, при этом температура парообраэующего жидкого агента, определяемая в градусах Кельвина, выше температуры его плавления по меньшей мерена 303.П р и м е р. В емкостьзаливалирабочую жидкость 3 (воду), затем помещали полиэтиленовый контейнер 1 спорошковым материалом 2 сульфидомбария). Емкость герметизировали инагревали до температуры ниже температуры кипения воды Т .= 333 К. Послеэтого непосредственно в рабочуюжидкость из контейнера 8 подавали па,рообразующий жидкий агент - расплаволова при Т = 673 К. В качестве парообразующего жидкого агента можноиспользовать также расплавы свинца,висмута, сплава Вуда, других легкоплавких металлов или сплавов, мине-ральное или синтетическое маслои т,д,Количественные соотношения жидкостей вкаждом конкретном случае могутбыть подобраны экспериментально, Дляэтого проводится серия опытов наконкретной установке с определенным35обьемом уплотняющей жидкости и с разным количеством парообразующего жидкого агента. При казщом количественном соотношении .проводится уплотне.- 40ние порошкового материала, после чего определяется его плотность. В результате определяется диапазон количественных соотношений смешиваемыхжидкостей, при которых происходитудовлетворительное уплотнение порошкового .материалаЭти соотношения могут быть определены также расчетнымпутем,.Объемуплотняющей жидкости (воды)в цилиндрической емкости составлял503 л; количество парообразующего жидкого агента (расплава олова) - 3060 г, температура расплава олова была около 67 К, уплотняющей жидкости - около 333 К, При этом количественном соотношении происходит стабиль.ное (при многократном повторенииопытов), однородное и достаточно эф фективное (до Я = 0,8-0,82) уплотнение порошка сульфида бария в поли этиленовом контейнере, помещенном в емкость с рабочей жидкостью.После введения парообраэующего жидкого агента в закрытой емкостипроисходил паровой взрыв. Под действием волн сжатия,. образующихся через несколько миллисекунд, порошковый материал уплотнялся. После уплотнения контейнер с обработанным порошковым материалом удаляли из емкости, при этом относительная плотность изделия Е = 0,8,С целью увеличения интенсивности волн сжатия, возникающих при паровом взрыве, перед подачей парообразующего жидкого агента в емкости создавали предварительное давление Р = = 0,5 МПа, В этом случае относительная плотност Я = 0,82,В известном способе относительная плотность сульфида бария за то же .время уплотнения Е = 0,35.Сущность парового взрыва заключается в многократном, отчетливо выраженном взаимодействии в одной и той же смеси двух жидкостей. В результате каждого взаимодействия образуется прослойка между парообразующим жидким агентом и легкокипящей жидкостью, содержащая некоторое. количество пара легкокипящей жидкоети. Дестабилизация пленочного кипения вызывает последующее взаимодействие, вследствие чего происходит диспергирование и перемешивание двух жидкостей с характерным размером включений порядка 0,001 м, а также образование волн сжатия, распространяющихся со скоростью порядка 100 м/с, Паровой взрыв .происходит с характерным временем менее 0,1 мс, при этом достигаются давления до 100 ИПа и более. Эксперименты показали, что.для осуществления всех стадий парового взрыва и создания высокоэффективных волн сжатия (до 100 ИПа и более) необходимо, чтобы температура, при которой вводят жидкий агент;была больше температуры его плавления по меньшей мере на 30 (в граду" сах Кельвина),Таким образом, использование предлагаемого способа уплотнения порошкового материала позволяет повысить плотность изделия за счет воздействия волнами сжатия.ррека6 По тета, по изобретениям ва, Ж, Раушская на Заказ 387.ВНИИПИ ГосФ Тираж арственного ко 113035, Иос, д. 4/5 ГКНТ СССР а ааааааароиаводственно"издательский комбинат "Патент",г. Ужгород, ул.Гагарина,101.,Ф а 5 170 Цформула изобретения 1. Способ. уплотнения изделий из .порошкового материала, включающий помещение порошковой заготовки в емкость сосуда давления с рабочей жидкостью, герметизацию емкости, ее нагрев и подачу парообразующего жид- кого агента, о. т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения плотнос 17 6ти изделий за счет воздействия волнами сжатия, парообразующий жидкий агент нагревают до температуры, по меньшей мере на 30 ь выше температуры его плавления, и подают непосредственно в рабочую жидкость.2, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что перед подачей парообразующего жидкого агента в емкости создают давление.