Способ изготовления спеченных полых изделий

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 111863 1 8 1 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 14. 01. 80 (21) 2870278/22-02с присоединением заявки Но(5)М. Кл. В 22 Г 3/02 В 22 Г 5/00 Государствеииый комитет ССС Р яо дедам изобретеиий и открытий(72) Авторы изобретения И.П. Филонов, П.Н. Киреев и Э.К. Медн Белорусский ордена Трудового Красного ЗнаМени - политехнический институт(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙИзобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению спеченных сферических изделий с центральной полостью, например полых шаров.Известен способ изготонления полых шаров путем Формирования полусфер и последующего соединения их в шар, включающий изготовление керамического ядра, которое помещают между двумя полусферами, имеющими зазубренные поверхности в плоскости их разъема, и прессование с последующей ковкой в горячем состоянии, обеспечивающее механическое соединение двух полусфер. Полученные шары подвергаются термообработке и доводке Г 1( .Однако данный способ изготовления иолых шаров отличается сложностью и не обеспечивает одийаковых Физико- механических характеристик и точных размеров шаров, так как их жесткость в плоскости стыка полусфер отличается от жесткости в других диаметральных плоскостях.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ изготовления спеченных изделий с полостями, включающий Формование в прессФорме исходной шихты с одновременным запрессованием в тее металлического вкладыша иэ удаляемого при нагревании материала и последующееспекание, в процессе которого уда-,ляют вкладыш Г 21.Однако изделия, полученные поуказанному способу, имеют неодинаковую плотность по объему, а центрмасс их часто не совпадает с центромсимметрии наружной поверхности,чтоснижает качество изделий.Цель изобретения - повышение ка честна спеченных полых сферическихиэделий.Поставленная цель достигаетсятем, что н способе, включающем формование в пресс-форме исходной шихты 20 с одновременным запрессованием вкладыша из удаляемого при нагреванииматериала и последующее спекание,в качестве вкладыша берут эластичную сферическую оболочку, заполнен ную жидкостью, формование проводятпри вращении пресс-формы относительно днух взаимно перпендикулярныхосей, лежащих в диаметральных плоскостях сферы и проходящий через ее 30 1 центр, и перед спеканием осущест 863181 с5 0 15 20 30 35 40 43 30 И вляют предварительный нагрев до тем. пературы перехода жидкости в гаэооб разное состояние.На чертеже показано осуществление способа.Пресс-Форма состоит иэ матрицы 1, пуансонов 2-5, образующих внутреннюю сферическую поверхность 6, внутри которой размещается исходная шихта 7 и вкладыш 8, заполненный жидкостью, переходящей при нагревании в газообразное соСтояние.Пресс-Форма оборудована нагревательными элементами (на чертеже не показаны) и может вращатъся одновременно вокруг двух взаимно перпендикулярных осей а-а и Ь-Ь с переменными по величине угловыми скоростями.П р и м е р. Изготовление полых сферических изделий осуществляется в следующей последовательности. В пресс-Форму помещают исходную шихту 7, например, в виде пластифицированной смеси порошка стали ШХ, и вкладыш 8, изготовленный, например, из каучука типа СХСВ марки 2961; который заполнен, например керосином 9, который вносится внутрь вкладьпаа зпрыскиванием с последующей вулканизацией оболочки в месте прокола. Пресс"форму нагревают и при этом вращают вокруг двух взаимно перпендикулярных осей а-а и а- проходящих через центр формируемой сферы. При этом поочередно изменяют ве.- личины угловых скоростей. В результате центробежных сил жидкость распределяется по внутренней поверхности вкладыша 8. Количество жидкости 9 во вкладыше 8 такое, что под действием центробежных сил внутри Формируемой сферы образуется воздушная полость. Давление жидкости 9 на внут. реннюю поверхность вкладыша 8 равномерно в результате того, что вращение пресс-формы вокруг взаимно перпендикулярных осей осуществляют с перемещенными по величине угловыми скоростями. При этом, результирующий вектор угловой скорости, проходящий через центр симметрии формируемой сферыменяет свое угловое положение и тем самым приводит к изменению величины и направления максимальных центробежных сил инерции, деформирующих вкладыш 8. В результате эластичности вкладыша 8 давление передается на шихту 7, чем обеспечивается первоначальное распределение ее по эквидистантным наружной и внутренней поверхностям.При нагревании до температуры, соответствующей испарению жидкости (керосина) 9 давление вкладыша 8 на исходную шихту .7 увеличивается и происходит окончательное формование сферической оболочки.По окончании формования сферическое иэделие извлекают из пресс-формы и подвергают термообработке в две стадии, На первой стадии при быстром нагреве до 400-500 С происходит выгорание вкладыша 8 и его наполнителя (керосина) 9. На второй стадии при нагревании до 1150+20 ОС в среде водорода и выдержке в течение двух часов происходит спекание изделия.Спе. ченное полое сферическое изделие подвергают калиброванию в штампе с усилием 7080 кгсумм и доводке.Изделия, полученные предлагаемым способом, обладают практическиравной плотностью.по объему и одинаковой толшиной стенки во всех диаметральных сечениях.Формула изобретенияСпособ изготовления спеченных полых изделий преимущественно сферической Формы, включающий формованиев пресс-форме исходной шихты с одновременным эапрессованием вкладышаиз удаляемого при нагревании материала и последующее спекание, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения качества полых сферических изделий, в качестве вкладышаберут эластичную сферическую оболочку, заполненную жидкостью, формование проводят при вращении прессформы относительно двух взаимноперпендикулярных осей, лежащих вдиаметральных плоскостях сферы ипроходящих через ее центр, и передспеканием осуществляют предварительный нагрев до температуры переходажидкости в газообразное состояние.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Франции Р 2067978,кл. Е 16 С 33/00, 1971,2. Авторское свидетельство СССРМ 357031 кл. В 22 Г 3/12, 1972./5 илиал ППП -Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,.4 аз 7651/17 ВНИИП по 113035, Тираж 872 Подписи Государственного комитета ССС елам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д