Контейнер для прессования заготовок из порошка

и 749570 Союз СоеетскикСоциапистическиаРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУВ 22 С 3/18 с присоединением заявки Лв Гооударстввнный комитет(23) Приоритет Опубликовано 23,07.80, Бюллетень %27 по делам изобретений н открытий.762.047, (088.8) Дата опубликования описания 28.07.80 И. Н. Потапов, Б. А. Романцев, В. А. Попов, А. В. Гончарук и Н. М. Вавилкин(72) Авторы изобретения Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов(54) КОНТЕЙНЕР ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ЗАГОТОВОК ИЗ ПОРОШКА1Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности, к контейнерам для уплотнения заготовок из порошка, и может быть использовано при производстве проката из металлического порошка в станах поперечновинтовой и продольной прокаткиИзвестен контейнер для прессования заготовок из композиционных материалов с помещенными внутри него чередующито мися между собой проволоками из вольфрама и нержавеющей стали или порошкового материала 1 .Недостатком данного контейнера яв- ляется непригодность его для деформирования в станах поперечно-винтовой или продольной прокатки, так как при этом во время деформирования вслед - ствие значительных осевых усилий наполнитель выдавливается из контейнера. Кроме того процесс прессования малопроизводителен и не обеспечивает достаточно хорошей проработки структуры материала. В результате неравномерного 2течения в композиционном материале могут появляться внутренние дефекты: трещины, расслоения, поры.Решением, наиболее близким предложенному по технической сущности и достигаемому аффекту, является контейнер для уплотнения заготовок из порошка, включающий корпус в виде стакана икрышку 12 .После вакуумирования контейнер с заготовкой подвергают прессованию в пруток со степенью деформапии 65-85%.Однако механическаяпрочность полученных прутков невелика, пластические свойства понижены. Процесс прессования малопроизводителен, скорость прессования до 0,5 м/с. При деформировании такого контейнера в стане винтовой прокатки с целью увеличения производительности не удается достигуть положительного результата, так как уже при обжатии по диаметру 10% приваренная к контейнеру крышка отрывается ы порошок высыпается из контейнера. Однако3 7495для получения йрутка хорошего качестванеобходимо деформировать порошок собжатием 60-90%.Целью изобретения является улучшение качества прокатанных заготовок иповышение производительности процесса.5Поставленная цель достигается тем,что контейнер снабжен шайбой, установленной в корпусе перед крышкой, торцовые поверхности крышки выполнены в виде усеченного конуса с углом образующей 10-30 О, причем крышка установлена. в корпусе наглубину 0,1-0,3 его высотыи большим своим основанием обращена кшайбе при этом корпус контейнера выпол 115нен с толщиной стенки по длине от еготорца до внутреннего торца крышкибольшей толщины остальной части стеноккорпуса на величину 0,5-1,0 внутреннего диаметра корпуса; контейнер выполненс внутренним и наружным профилем в видемногогранника.Сущность изобретения поясняется чертежомКонтейнер для уплотнения заготовок из порошка состоит из выполненного в вице стакана корпуса 1высотой Н, закрытого крышкой 2, и шайбы Зустановленной в корпусе передкрышкой. Торцовые поверхности крышки 2выполнены в виде усеченного конусас углом образующей 10-30 О, при этомкрышка установлена в корпусе на глубину 0,1-0,3 его высоты и обращена хшайбе большим своим основанием,Угол образующей должен составлять10-30, поскольку лишь в этом случае он будет превышать значения углатрения и процесс прокатки станет возможен (коэффициент трения скольженияпар материалов, которые могут бытьиспользованы при изготовлении контейнера, находится в интервале 0,2-0,6).При установке крышки на глубинуменьшую 0,1 высоты Н процесс прохатки идет нестабильно, имеет место выталкивание крышки; установка крышки наглубину, большую 0,3 Н, целесообразнаиз-занерационального использования рабочего объема контейнера в этом случае.50Поскольку при прокатке труднодеформируемых порошковых материалов при больших обжатиях до 70-90% осевые усилия на крьпцку значительно возрастают и могут привести к выдавливанию ее из контейнера, необходимо, чтобы большее количество металла препятствоваловьщавливанию крышки. С атой целью корпус выполнен с толщиной стенки по длине от его 70 ф. торца до внутреннего торца крышки большей, чем тошцина остальной части стенок на величину 0,5- 1,0 внутреннего диаметра корпуса. Тахим образом высота отхрытого конца контейнера Н 1 равняется:Н 1= Н + 0,5-1,0)Увеличение толщины стенки менее, чем на 0,5 внутреннего диаметра корпуса, не обеспечивает требуемой надежности протекания процесса, крышка частично выдавливается и ослабляется противодавление на порошок, что приводит к недостаточному уплотнению порошка. Увеличение толщины стенки более, чем на величину внутреннего диаметра корпуса нецелесообразно, так ках при этом металл заполняет всю внутреннюю полость контейнера и при дальнейшем увеличении диаметра идет на удлинение, т.е. в вытяжку.В целях лучшей проработки материала по всему сечению как .внутренней, так и наружный профиль контейнера может иметь форму многогранника или какой- либо другой фигуры, при этом целесообразно утолщенную часть выполнять в форме круга для обеспечения захвата и равномерного воздействия на крышку.Процесс прокатки происходит следующим образом: порошок помещают в полость корпуса, вахуумируют, заваривают крышку, . нагревают и задают в рабочие валки стана поперечно-винтовой прокатки открытым концом. При этом происходит редуцирование внутреннего отверстия и крышка 2 удерживается металлом от перемещения по ходу прокатки. В момент входа сечения заготовки, где расположена крышка, в контакт .с валками со стороны стенок контейнера на крьшжу будет действовать усилие редуцирования, и так как образующая крышка выполнена под углом к ее оси, большим угла трения, на крышку будет действовать осевое усилие, направленное против хода прокатки и создающее противодавление на порошок. Кроме того при деформации самой крышки она будет удлиняться и воздействовать на шайбу 3, создавая дополнительный эффект противодавления.П р и м е р. При прокатке в контейнере в качестве наполнителя используется порошок из быстродействующей стали Р 6 М 8 и Мо. Прокатывают по 10 заготовок с каждым наполнителем, Вслучае использованияв качестве наполнителя Р 6 М 5 открытый конец контейнера изготавливают с диаметром,1. Контейнер для уплотнения заготовок из порошка, включающий корпус ввиде стакана и крышку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшениякачества прокатных заготовок и повышения производительности процесса, онснабжен шайбой, установленной в корпусеперед крышкой, торцовые поверхностикрышки выполнены в виде усеченногоконуса с углом образующей 10-30,причем крышка установлена в корпусена глубину 0,1-0,3 его высоты и большим своим основанием обращена к шайбе.2. Контейнер по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что корпус выполнен столщиной стенки по длине от его торцадо внутреннего торца крышки большейтолщины остальной части стенок корпуса на веллчину 0,5-1,0 внутреннегодиаметра корпуса.3. Контейнер по пп. 1 и 2, о т л и -ч а ю ш и й с я тем, что контейнервыполнен в виде многогранника.Источники псформапии,принятые во внимание при экспертизе1. Корнеев Н. И. и др. Обработкадавлением тугоплавких металлов и сплавов, М., " Металлургия", 1975, с.257.2.Корнеев Н. И. и др. Обработкадавлением тугоплавких металлов и сплавов. М"Металлургия, 1975, с. 263. 5 7495 большим дИаметра остальной его части на величину 0,7 внутреннего диаметра контейнера, Заготовки прокатывают в двухвалковом стане винтовой, прокатки с дисками с обжатием 52% на углах по 5 дачи 20 о. Скорость прокатки составляет 1,5 м/с, Процесс проходит стабильно, крышка надежно запирается металлом и оказывает эффект противодавления.Плотность прутка после деформации составляет 99% от теоретической плотности, что превышает плотность прутков, полученных в известном контейнере. Микроструктура прокатаных заготовок имеет на 12-15% меньше пор, чем заготовок, полученных в известном контейнере,Проводится опытная прокатка заготовок в цилиндрическом контейнере с квадратным внутренним отверстием. Использование такого контейнера позволяет повысить степень уплотнения материала на 0,5-0,6%. Еще более эффективной с точки зрения уплотнения прокатка контейнера прямоугольной формы с соотношением сторон 1:1,1. Внутренее отверстие квадратной формы. Уплотнение повышается на 0,9% по сравнению с использованием контейнера цилиндрической формы.Таким образом использование предложенного контейнера позволяет применять при обработке высокопроизводительные методы прокатки и существенно повысить производительность процесса . За счет применения больших обжатий 50-90% за проход повышается плотность струк 35 туры иэделия по сравнению с порошком,70 6 прокатываеьъп.с в известном контейнере за 7-10 проходов. Формула изобретения