Устройство для горячего изостатического прессования изделий из порошка

О П И С А Н И Е и 933251ИЗОБРЕТЕН ИЯ Смеэ СоветскмкСщмалмстмческмкРесттубпнк К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(я)ч. кл.В 22 Р 3/04 В 22 Р 3/14 3 Ъоудорстееииый комитет СИР ио делом изобретеиий и открытий(72) Автори изобретения А,П.Шляхин, А,Н.Бобков, Г.А.Кривонос, В,С;Стариков Н,Н.Грунин и А.А.Беренди Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательскийи проектно-конструкторский институт металлургическогомашиностроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ИЗОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКА Изобретение относится к порошковойметаллургии.Известно устройство для горячегоизостатического прессования изделийиз порошка, содержащее контейнер,нагреватель, газовые баллоны,магистрали подачи и откачки газа 1 ;Недостатком этой установки является низкая производительность вызванная длительностью периодов вспомогательных операций-закачка и откачка инертного газа в контейнер.наиболее близкой по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является устройстводля горячего изостатического прессования изделий из порошка, содержащее контейнер с пробками и уплотнениями, расположенные в полости контейнера экран и нагревателЬ, узелподачи жидкости и клапан сброса давления 2 1,Недостатки известного устройствасостоят в следующем,)жидкость попадая в нагретую частьполости контейнера в результате парообразования резко выплескивается в полость, неравномерно подстуживая отдельные участки обрабатываемой заготовки и нагревателя. В результате тепловых ударов в обрабатываемой заготовке (особенно если,она выполнена из материалов снизкой теплопроводностью, напри мер из керамических материалов,ферритов и т.д.) возникаюттермические напряжения, которые могут привести к появлению трещин илиразрушению заготовок. Циклические15тепловые удары могут привести к трещинам на нагревателе и преждевременному выходу его из строя,Целью изобретения является повышение надежности установки и качест 20чва изделии.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для горячего иэостатического прессования изделий иэпорошка, содержащее контейнер с пробками и уплотнениями, расположенные в полости контейнера экран и нагреватель, узел подачи жидкости и клапан сбросами давления, снабжено испарителем для подаваемой жидкости.Испаритель может быть выполнен в виде кольца из пористого материала, расположенного в контейнере со стороны узла подачи жидкости в кон О такте с нагревателем.На чертеже изображено устройствоУстройство состоит из водоохлаждаемого контейнера 1, к которому крепятся нижняя 2 и верхняя 3 проб ки, В нижней пробке 2 выполнены одно отверстие 4 для подачи жидкости вы" сокого давления и два отверстия 5 для уплотнений токовводов 6, нагревателя 7. В качестве нагревателя 7 мо- рр жет быть использован индуктор или нагреватель сопротивления. Нижняя пробка 2 выполнена ступенчатой для размещения в ней испарителя 8. В качестве испарителя 8 может быть 25 использована пористая деталь, закрепленная на нижней пробке 2. В нижней пробке выполнена кольцевая канавка 9, обеспечивающая распределение жидкости по торцу нижней проб" щ ки 2. Для предотвращения чрезмерного нагрева внутренней стенки контейнера 1 и верхней пробки 3 используется экран 10. Нагреватель 7 должен обеспечивать не только поддержание температуры обрабатываемого материала в процессе компактирования, но и поддержание температуры контейнераучастков пробок 2 и 3, обращенных к рабочей полости контейнера 1, экра на 10 и испарителя 8 выше критической температуры. Если в качестве легко- кипящей жидкости использовать воду, то ее критическая температура, т,е, температура, при которой жидкость находится в парообразном состоянии при любом давлении, составляет 371 С. Следовательно, нагрев всех деталей, обращенных к рабочей полости, должен составлять 400-450 С.50Устройство работает следующим образом.В исходном положении верхняя пробка 3 и экран 10 сняты. В полость контейнера 1, нагретую до температуры И выше критической, подается нагретый обрабатываемый материал. Экран 1 О и верхняя пробка 3 устанавливаются в контейнер 1. Через отверстие 4 в нижней пробке 2.подается жидкость высокого давления, Поскольку испари" тель 8 также нагрет до температуры, превышающей критическую жидкость, проходя его, превращается в пар, При дальнейшем нагреве пара давление в рабочей полости контейнера 1 повышается.Для улучшения работы уплотнений в контейнерф 1 вблизи уплотнений располагаются водоохлаждаемые ка - навки. В результате местного охлаждения пар, попадающий в зазор между контейнером 1 и пробками 2 и 3, прев" ращается в жидкость, что обеспечивает более надежную работу уплотнений. Зазоры между контейнером 1 и пробками 2 и 3 обеспечивают удержание жидкости в зазорах благодаря силам поверхностного натяжения.Количество подаваемой жидкости в контейнер зависит от требуемого давления,которое нужно получить в рабочей полости контейнераНапример, при использовании в качестве легкокипящей жидкости воды для получения давления 4000 кгс/смпри температуре обрабатываемого материала 1100 Со и средней температуре пара 700 С объем подаваемой воды составляет примерно 0,43 свободного объема рабочей полости контейнера, т.е.объема рабоцей полости контейнера за вычетом объема обрабатываемого материала, экрана и разделитегя,Таким образом, качество изделийулучшается за счетпредотвращениятепловых ударов, а надежность устройства повышается в связи с более плавным повышением давления в контейнере,Формула изобретения1. Устройство для горячего изостатического прессования изделий из порошка, содержащее контейнер с пробками и уплотнениями, расположенные в полости контейнера экран и нагреватель, узел подачи жидкости и клапан сброса давления, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности и качества изделий, оно снабжено испарителем для подаваемой жидкости.Составитель А.Лютиковедактор С,Титова Техред А. Бабинец Корректор А,Ферен аэ 401/13 Тираж 852 ВНИИПИ Государственного ко по делам иэобретений 113035, Москва, Ж, РаушПодп тета СССоткрыти ая наб.,илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна 5 933251 Ь2, Устройство по п.1, о т л и ч а- Источники информации,ю щ е е с я тем, что испаритель вы- принятые во внимание при экспертизеполнен в виде кольца иэ пористого 1. Авторское свидетельство СССРматериала, расположенного в контейне" Ю 445526, кл. В 22 Г 3/14; 1972.ре со стороны уэла подачи жидкости й 2.Патент Великобритании Н 1409410,в контакте с нагревателем, кл. В 5 А, опублик.1975 (прототип).