Способ изготовления спеченных изделий

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.2 В 22 Г 3/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙИзобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления изделий из порошковых материалов методом мундштучного прессования с последующим спеканием. спо соб может быть использован при изготбвлении стержневых, трубчатых нагревателей и твердосплавного инструмента типа сверл, разверток и др.Известен способ изготовления иэделий из пластифицированных смесей, заключающийся в двухстадийном прессовании ее в матрице (1.Однако такой способ не позволяет получить равномерного распределения 15 пластификатора, что вызывает большой разброс значений физико-механических свойств спеченных изделий. Наиболее близким по технической 20 сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления спеченных иэделий методом мундштучного прессования твердосплавных смесей, заключающийся в том, что перед мундштучным 25 прессованием пластифицированную смесь 6-8 раэ продавливают через мундштук с диаметром отверстия 2, 5 мм с постоянной степенью обжатия, с целью равномерного распределения пластифика тора в смеси, затем иэделия спекают (2),Недостаток этого способа - невысокие Физико-механические свойства из-эа недостаточной равномерности распределения пластификатора в объеме изделия.С целью повышения физико-механических свойств изделий, предложей способ, отличающийся от известного тем, что многократное продавливание осуществляют со ступенчатым повышением степени обжатия от 84 до 99,9 при температуре 0,5-0,9 от температу- ры плавления пластификатора, а окон-, чательное выдавливание проводят со степенью обжатия на 1-4 меньше максимальной степени обжатия при многократном продавливании, Многократное продавливание осуществляют через набор фильер с различным диаметром со скоростью выдавливания 100-200 мм/мин,Предложенный способ Осуществляют следующим обраэОм.В порошкообразную смесь вводят подогретый пластификатор, затем ее многократно продавливают через Фильеры с повышением степени обжатия от 84 до 99,9 при температуре 0,5-0,9 от тем725818 пературы плавления пластификатора, что вызывает равномерное распределение пластификатора в смеси. Окончательное мундштучное прессование смеси осуществляют со степенью обжатия на 1-4 меньшей максимальной степени обжатия гри усреднении. Снижение сте 5 пени окончательного обжатия позволяет получить изделие со 100 плотностью без анизотропии свойств..После мундштучного прессования изделия спекаютСпеченные изделия характеризуются равномерно распределенной пористостью и высокими физико-механическими свойствами.П р и м е р 1. Предварительно подогретый до 60 ОС порошок карбида цир кония с удельной поверхностью 3,5 м /г (по БЭТ) тщательно перемешивают с 7,вес. пластификатора, состоящего иэ парафина, воска, олеиновой кислоты. Известный способ Предлагаемый спосо иьг при 20 С,кг/мм 2аэу пр аз ер Плот ер наст1:Л щ ах н 4 5 45 92-95 0,5-50 30 давлени . 200, 300, 500, 700 и1200 кг/см соответственно, достигаяпри этом 84,0; 88,8; 96,0; 98,4; 99,8 35 степени обжатия, йэполученной массыпрессуют брикеты диаметром 30 мм ивысотой 35-45 мм ивыдавливают из нихстержни диаметром 5,0 мм при давлении"600 кг/см и скорости истечения 40 200 мм/мин со степенью обжатия 97,2.Полученные заготовки подвергают спеканию в две стадии: удаление пластификатора до 350 С и спекание в средеаргона при 2550 С в течение 30 мин.П Р и м е р 3, По приведенной вышетехнологии изготавливают изделия изтвердых растворовЕгС -ИЬС при весовомсоотношении компонентов 1:1.Свойства изделий после спекания 5 О приведены,в табл, 2.Таблиц 2 а Предлагаемый спосо е 20 Пло нос з р еи г/ оп отн 5 40 40 97-99 О, 5 ИЪС 93-95 0,645 5 5 70 4 6- 35 СС Как видно иэ приведенных данных использование предложенного способа получения изделий из порошкообразных материалов обеспечивает по сравнению с известным способом увеличение йлотности после спекания на 5, повышение прочности в 1,5 раза при уменьшении разброса свойств почти в 2 раза.П р и м е р 2, Предварительно подогретый до 60 С порошок карбида ниообия с удельной поверхностью 3,0 м /г2 (по БЭТ) тщательно перемешивают с 7,0 вес, пластификатора, состоящего из парафина, воска и олеиновой кислоты, После этого смесь охлаждают до 35 С, а затем загружают в пресс-форму диаметром 30 мм и продавливают по 5 раз последовательно через фильеры диаметром 12; 10; 6; 4; 1,5 мм. При После этого смесь охлаждают до 35. С.загружают в пресс-форму диаметром30 мм и продавливание 5 раэ последовательно через фильеры диаметром 12110; 6; 4,0; 1,5 мм при давлении 200,300, 500, 800 и 1200 кг/см соответ 2ственно, достигая при этом 84,0; 88,8;96,0; 98,4;. 99,8 степени обжатия, Изполученной массы прессуют брикеты диаметром 30 мм и высотой 35-45 мм и выдавливают иэ них заготовки для нагревательных элементов диаметром 5,0 ммпри давлении д 600 кг/см и скорости2истечения 150 мм/мин со степенью обжатия 97,2,Полученные заготовки подвергаютспеканию в две ста.ции: удаление пластификатора до 350 С и спекание в среде аргона при 2500 С в течение 30 мин.Свойства спеченных изделий приведены фв табл. 1.Таблица 1725818 Составитель Л. ГамаюноваРедактор А. Мотыль Техред М,Кузьма Корректор И. Муска Тираж 889 . - Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий М сква Ж, Раушская наб д, / 4/5Заказ 833/14 113035, оФилиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Как видно .из приведенных данных, использование предлагаемого способа получейия изделий иэ порошков карбидов и их твердых растворов обеспечивает по сравнению с известным способом увеличение плотности и прочности при уменьшении разброса. фсрмула изобретения1. Способ изготовления спеченных0 изделий, включающий смешивание порошка с пластификатором, многократное продавливание через мундштук, окончательное выдавливание заготовки и спе" канне, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 15 что, с целью повышения физико"механических свойств, многократное продавливание осуществляют со ступенчатым повышением степени обжатия от 84 до 99,9. при температуре 0,5-0,9 от тем.пературы плавления пластификатора, аокончательное выдавливание проводятсо степенью обжатия на 1-4 меньшемаксимальной степени обжатия при мно"гократном продавливании,2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что,многократное продавливание осуществляют через наборфильер с различным диаметром со скоро-.стью выдавливания 100-200 мм/мин.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРУ 213705, кл. В 22 Р 7/20, 1959.2. Самсонов Г. В., Плкиц Г. В.,Слезко А, И, и Прядко Г, А. Исследование закономерностей муйдштучногопрессования твердосплавных смесей.Порошковая металлургия, 1969, 9 8,с. 18-22.