Способ изготовления спеченных изделий

Союз Соеетскик Социалистически кРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 1,764846(23) ПриоритетОпубликовано 230980. Бюллетень М 9 35Дата опуби;ке,нои.я о,ис з з," 30,Е,(51)М Кп 3 В 22 Г 3/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам изготовления спеченных иэделий.Известен способ изготовления 5 спеченных изделий, включающий загрузку порошка в контейнер, введение контейнера в герметизирующую оболочку, нагрев, вакуумирование, герметизацию и горячее изостатическое 10 прессование 1,11 .Недостатком способа является необходимость специальной операции изготовления оболочки, что снижает производительность и экономичность 15 процесса.ИэВестен также способ изготовления спеченных изделий, предусматриваю. щий формирование заготовки спеканием, оплавление поверхности заготовки 20 в целях закрытия поверхностных пор,и горячее деформированне заготовки 21.Этот способ является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагае мому изобретению.Недостатком известного способа является высокая трудоемкость процесса, связанная с проведением опера ции спекания. Двойной нагрев заготовки сначала поЛ спекание, а затем для оплавления требует дополнительной нагрузки печного оборудования, что снижает производительность процесса.С целью упрощения процесса и повышения его производительности при сохранении высоких физико-механических свойств изделий, формирование заготовки осуществляют свободной засыпкой порошка в контейнер и его герметизацией, а горячую обработку давлением - путем горячего изостатического прессования.Сущность способа заключается в следующем. В раздвижной керамический контейнер, внутренняя полость которого имеет форму иэделия, засыпают дозированную порцию предварительно дегаэированного металлического порошка, запаивают засыпное. отверстие, после чего помещают контейнер в охватывакщий его со всех сторон кольцевой высокочастотный индуктор, состоящий иэ двух или более перекрывакщих одна другую секций. Затем включают высокочастотный генератор, который через индуктор наводит вихревые токи в поверхностном слое засыпанного в контейнер порошка, В результате этот слой по всей перисобиПроведение оплавления заготовки э свободно засыпанного порошка упроает процесс, а осуществление горя,ферии порции порошка расплавляетсяна заданную глубину, регулируемуючастотой электрического тока. Принадлежащем подборе мощности генератора оплавление осуществляется за3-5, с. После этого генератор от 1 ключавт и охлаждают оплавленный слой,кристаллизирующийся в виде сплошнойгерметичной корочки, содержащей всебе порцию порошка.Керамическую форму освобождают отиндуктора, раздвигают ее и извлекаютполученную заготовку, которую затемнагревают и загружают в устройстводля горячего изостатического прессования. В процессе прессования оболочка, полученная оплавлением поверхностного слоя порошка, выполняетфункции капсулы.Керамический контейнер сноварают, вводят в него новую порциюпорошка и цикл может быть повторен. 20П р и м е р. Проводят изготовлениеспеченных изделий из порошка жаропрочного сплава на основе никелямарки ЭП. 30 одинаковых мерныхпорций порошка засыпают (каждую) 25в разъемный кварцевый контейнер.,послечего засыпные отверстия занаивают.Каждый контейнер помещают в охватывающий его со всех сторон многосекционный индуктор, питаемый от генератора переменного тока высокой частоты мощностью 100 кВт. Затем включаютгенератор, в результате чего поверхностный слой порции порошка, заключенной в контейнер, подвергают последовательному оплавлению. При этомоплавление группы заготовок (15 шт)проводят при частоте тока 90 кГц, адругой группы заготовок - 40 кГц.Время оплавления во всех случаях составляет 1 мин. После выключения генератора одну часть заготовок каждойгруппы подвергают охлаждению на воздухе до затвердевания оплавленнойкорочки, а другую часть - в горячеммасле. 45По завершении охлаждения отбирают для исследования заготовки,соответствующие каждому варианту вышеуказанных режимов. Проверяют глубину проплавления корочки, ее механические свойства и плотность. Твердость корочки определяют на прессеБринелля, а предел прочности, предел текучести и относительное удлинение - на растяжной машине. Плотность образцов определяют методомгидростатического взвешивания.Сделанные заготовки, которые охлаждались в горячем масле, подвергают прессованию в лабораторном газостате при температуре 1150 С, под 40давлением 1500 ати с выдержкой2-6 ч.По- верхност(23 мм) 120 4 1 0-150 нутенние 102 11,5 100-120 Предлагаемый способ изготовления спеченных изделий имеет следующие преимущества:а) повышение производительностиза счет снижения трудоемкости операции изготовления оболочки- капсулыПредварительные расчеты с учетом известных показателей трудоемкостиизготовления капсул вытачиванием изсплошной заготовки показывают, чтоиспользование предлагаемого способапозволит увеличить производительность процесса в целом примернов 1,3 раза;б) увеличение механической стойкости оболочки в результате достижения наиболее благоприятного сочетания ее прочности и пластичности.Как вытекает из результатов проведенного лабораторного опробования,прочностные свойства оболочки,полученной предлагаемым способом,повышаются примерно в 3 раза, апластичность сохраняется на приемлемом уровне.Кроме того, плотность материалаоболочки, полученной оплавлением,примерно на 6 выше плотности оболочки, изготовленной вытачиванием.Это способствует повыаению качествакомпактированных изделий,Существенное преимущество предложенного способа заключается такжев идентичности материала оболочкии засыпанной в нее порции порошка,что в свою очередь позволяет повысить качество иэделий эа счет предотвращения образования инородныхвключений в их поверхностном слое. чего изостатического прессования оплавленной заготовки выравнивает структуру заготовки и обеспечивает высокий уровень механических свойств.В таблице приведены механические свойства изделия из сплава ЭПпосле горячего изостатического прессования, проводившегося по режиму: давление 1500 ати, температура 1200 С, время 6 ч.764846 Формула изобретения Составитель Л. ГомаюноваРедактор Е. Полионова Техред А. Ач Хорректор И. Куска Тираж 889 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 6395/10 филиал ППП фПатентф, г. ужгород, ул. Проектная,4 Способ изготовления спеченных изделий, включающий формирование заготовки из порошка, оплавление ее поверхностного слоя и горячую обработку давлением, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения его производительности при сохранении высоких физико-механических свойств иэделий, формирование заготовки осуществляют свободной засыпкой порошка в контейнер и его герметизацией, а горячуюобработку давлением - путем горячегоиэостатического прессования. 5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР9 465272, кл. В 22 Е 3/14, 1975.2. Патент США Р 3740215,кл. 75-208, опубл. 1973.