Способ изготовления спеченныхизделий

Союз Советских Социалистических Республик11 827270 ОЛИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУприсоединением заявк Государственный комитет СССР(43) Опубликовано 07.05.81,45) Дата опубликования описания 22.05.81.-Р, Х. Бибае Заявител Ордена Трудового Красного Знамениститут физики высоких давлений АН С 4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕН СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к порошковой металлургии,и может быть использовано при изготовлении различных изделий из металлов, керамики, тугоплавких соединений, используемых в современном машино строении, металлообрабатывающей и инструментальной промышленности.Известен способ изготовления спеченных изделий, заключающийся в том, что предварительно спрессованную заготовку с 10 наклонной поверлностью помещают в кассету с соответствующей формой гнезда и спекают,в печах косвенного нагрева 111.Поверхность гнезда имеет тот же угол наклона, что и поверхность изделия. Под действием силы тяжести изделие скользит по наклонным плоскостям гнезда, находясь до окончания спекания в обжатом состоянии,Недостатком способа является то, что он 2 позволяет опекать только изделия, имеющие коническую форму (конусы, пластины и квадраты с конической, поверхностью) и непригоден для спекания изделий более сложной формы (например, шара). 2Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления спеченных изделий, заключающийся в том, что отформованную заготовку с кониче- ЗО скои наруянои поверхностью помещают в оболочку, имеющую соответствующую внутреннюю коническую поверхность, а при спекании изделие и оболочку перемещают друг относительно друга в осевом направлении в сторону сужающейся части конической поверхности изделия 12.Недостаток известного способа заключается в том, что он позволяет спекать изделия конической формы и совершенно непригоден для спекания изделий любой другой формы. Например, при изготовлении цилиндрического изделия, его спекают конической формы, а конус после спекания сошлифовывают. Кроме того, недостатками являются наличие непосредственного контакта большой площади поверхности заготовки с поверхностью графитовой оболочки, через которую происходит интенсивное науглераживание поверхности изделия и отсутствие газовыделения из заготовки в процессе спекания, так как большая часть поверхности заготовки (ее боковая поверхность и целиком один торец) плотно закрыты конической поверхностью оболочки и штоком.С целью упрощения процесса при сохранении высокого качества изделий заданной формы предложен способ изготовления спеченных изделий, по которому спекание про 827270водят в оболочке в виде отдельных формующих площадок с суммарной поверхностью 24 - 76% от обжимаемой поверхности изделия, а обжатие проводят при давлении 0,02 - 500 кг/слР в защитной среде. В качестве защитной среды используют вакуум или нейтральный газ.Предложенный способ осуществляют следующим образом.Сформированную заготовку в форме, например, шара, цилиндра сплошного, цилиндра полого и др., помещают в оболочку, которую берут в виде отдельных формующих площадок с промежутками между площадками или с промежутками и отверстиями в площадках. При этом суммарная поверхность формующих площадок составляет 24 - 76% от всей обжимаемой поверхности заготовки. Выход за нижний предел (24%) ведет к недостаточной,пропрессовке затотовки, так как площадь формующпх площадок оказывается недостаточной, что ведет к снижению качества изделия, Выход за верхний, предел (76% ) ведет к недостаточно полному удалению газообразных продуктов при спекании и прессованпи вследствие быстрого перекрывания промежутков между формующими площадками и к ухудшению пропрессовки, т, е. также к снижению качества изделий.Затем заготовку покрывают термостойким материалом, например асбестом (бумагой), изолирующим ее от поверхности формующих площадок, и опекают под одновременным воздействием давления 0,02 - 500 кг/сл и вакуума 10 - 10 - д лл рт. ст. или инертной средой.Для изготовления полых изделий различной формы формуют заготовку с полостью, в которой располагают жесткую разборную оправу или оболочку, составленную из отдельных формующих площадок, которые позволяют обжимать заготовку одновременно и со стороны полости.Давление,и время обработки зависят от формы, размеров и материала заготовки. Наименьшее давление, при котором получают изделия с гостированной плотностью и хорошего качества, - 0,02 кг/см. При изготовлении изделий увеличенных размеров необходимо давление, которое способно пропрессовывать заготовку по всему объему, т. е. до 500 кг/см.Пр:имер 1. Спрессованную заготовку из твердосплавной смеси ВК 10 цилиндрической формы (диаметр 262,5 мм, высота 12,5 мм) размещают в оболочке, набранной из 12 с равными промежутками подвижных формующих площадок - общей площадью 740,91 см, площадь каждой площадки - 61,74 см, суммарная поверхность которых составляет 50,44% общей обжимаемой поверхности заготовки, затем на заготовку при спекании в вакууме 10-4 - 10 -мм рт. ст. воздействуют давлением5 1 О 15 20 25 30 354050 55 60 65 63,11 г/с,п через формующие площадки по боковой поверхности и со стороны одного торца, при этом предварительно всю поверхность заготовки изолируют тонким слоем асбеста.Полученное изделие - сплошной цилиндр - имеет размеры: диаметр 210 лл, высота 90 лл, однородную структуру по всему объему, гостированную плотность, 7 класс чистоты поверхности.П р и м ер 2. Предварительно спрессованную заготовку из твердосплавной смеси ВК 6 в форме шара диаметром 125 цл размещают в оболочке из 24 подвижных формующпх площадок с равными промежутками и имеющими общую площадь 314,16 с,п, пли 64% от общей площади заготовки. На заготовку в процессе спекания в вакууме 10-4 - 10 - лл рт, ст, воздействуют давлением 100 кг/слИзготовленное изделие имеет форму шара с диаметром 100 лл, чистотой поверхности 7 - 8 класса, однородной структурой и гостированной плотностью по всему объему.,П р и м е р 3. Предварительно спрессованную заготовку из твердосплавной смеси ВК 8 выполняют полой в виде фильеры с наружным диаметром 75 пл, с внутренним максимальным диаметром 48,ил, внутренним минимальным диаметром 30 лл и Высотой 56,25 лм и размещают в оболочке. набранной с равными промежутками из 12 подвижных формующих площадок с общей площадью 121,73 си, площадь каждой формующей площадки оболочки 10,144 слР или 75,7% от общей формуемой площади заготовки, В полости заготовки размещают разборную жесткую оправу, соответствующую отверстию, готового изделия. Затем на заготовку в процессе спекания в вакууме 10 -- О-цл рт. ст. воздействуют давлением 50 кг/см через подвижные формующие площадки.Полученное изделие имеет форму фильеры с наружным диаметром 60 мл, внутренними диаметрами 38 и 24 лм, высотой 45 лм, чистота поверхности: внешней 8 класса, внутренней 10 класса. Изделие имеет однородную структуру и гостированную плотность по всему объему.Во всех формующих площадках оболочек могут быть выполнены равномерно расположенные отверстия, способствующие удалению газообразных продуктов с формуемых участков поверхности заготовок, но площадь их незначительна и зависит от размера;и количества площадок каждой оболочки в отдельности.Предложенный способ изготовления спеченных изделий позволяет получать изделия любой заданной формы с улучшенным качеством (однородной структурой и плотностью,по всему объему) за счет удаления газообразных включений и равномерного827270 Формула изобретения Составитель В. Нарва Техред И. Заболотнова Корректор И. Оснновская Редактор Е. Братчнкова Заказ 575/516 Изд.356 Тираж 869 Подписно НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тнп, Харьк. фнл. пред, сПатент всестороннего обжатия в процессе спекания.Получаемые изделия имеют чистую поверхность (6 - 10 класс). Способ позволяет уменьшить до минимума припуски на дальнейшую обработку изделия по сравнению с прототипом и требует меньших дополнительных затрат на обработку изделия.Способ также позволяет получать изделия с внутренними отверстиями и полостями, что значительно расширяет использование изделий без дополнительных операций на обработку. При этом способ прост в осуществлении. 1. Способ изготовления спеченных изделий, включающий формование и спекание изделий в оболочке при одновременном обжатии их поверхностью последней, о тл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса при сохранении высокого качества изделий заданной формы, спекание прово дят в оболочке в виде отдельных формующих площадок с суммарной поверхностью 24 - 76% от обжимаемой поверхности изделия, а обжатие проводят при давлении 0,02 - 500 кг/слР в защитной среде.1 О 2. Способ по п. 1, отличающийсятем, что в качестве защитной среды используют вакуум или инертный газ,Источники информации, принятые во15 внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР199404, кл. В 22 Р 3/16, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР449780, кл. В 22 1 5/00, 1975.