Способ изготовления спеченных изделий из вольфрама

СОВЕТСКИХддддддд.иип ОПУБЛИ Н 91 (11) 2 Г 3/24 ф С 22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ СССР ОТНРЫТИЙПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬСТВ НЫХщика(71) Институт проблем прочноАН Украинской ССР(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕНИЗДЕЛИЙ ИЗ ВОЛЬФРАМА, включаюй прессование заготовок из порошспекание, горячую прокатку, отжиг, о т л и ч а ю ц и й с я тем, что, с целью повышения трешнностойкости, заготовку после отжига дополнительно нагревают до 0,95- 1,2 температуры вязко-хрупкого пе" рехода вольфрама, выдерживают при этой температуре в течение 0,5 - 1 ч, а затем охлаждают до комнатной температуры в масле.Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу производства изделий из вольфрама.Известен способ производства из" делий из вольфрама, заключающийся 5 в том, что металлический порошок предварительно прессуют, затем проводят нагрев для спекания на воздухе, прокатывают и отжигают Г 1 3.Недостатком способа является ниэ кая прочность изделий при высоких температурах.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления спеченных иэделий иэ вольфрама, включающий прессование заготовки из порошка, спекание, горячую прокатку и отжиг. Отжиг осуществляют при температуре ниже тем- пературы первичной рекристаллизации 23.Недостатком известного способа является низкая трещиностойкость.Цель изобретения " повышение трещиностойкости изделий,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления спеченных изделий иэ вольфрама, включающему прессование заготовки из порошка, спекание, горячую ЗО прокатку, отжиг, заготовку после отжига допслнительно наг 1 евают до 0,.95-1,2 температуры вязко-хрупкого перехода вольфрама, выдерживают при этой температуре в течение 0,5-1 ч, 35 а затем охлаждают до комнатной температуры в масле.При нагреве вольфрама до температуры Т, материал обладает максивмальвой трещиностойкостью, Предпри О нятая попытка сохранить Формирующуюся при этой температуре структуру и при более высоких температурах путем быстрого охлаждения закалка в масло ) дала положительный результат, чтопослужило основанием для оптимизации существующей технологии производства вольфрамовых изделий методом порошковой металлургии.50Способ осуществляется следующим образом.При изготовлении пластин иэ вольфрама исходный вольфрамовый порошок размещают внутри пресс-Формы с хорошо отшлифованными внутренними по-. верхностями. Пресс-форму помещают в зажимное устройство пресса, которое должно быть очень надежным, чтобы гарантировать отсутствие пластической деформации пресс-формы во время прессования.Давление, производимое плунжером гидравлического пресса, должно быть строго перпендикулярно по отношению.к пуансону пресс-формы.Пресс-формы заполняют точно отвешенным количеством металлическогопорошка. Чтобы избежать неоднороднойплотности штапйка, порошок распределяют возможно более равномерно,Для этого заполнение пресс-формы производят на вибрационных столахПо окончании прессования прессФорму извлекают из зажимного приспособления, разбирают и извлекаютпрессованный штапик, который затемспекают.Спекание проводят в печи для спекания вольфрамовых штапиков при2200 С, после чего спеченный материал охлаждают до 1700 ф С и подаютна прокатный стан,Прокатку производят на двухвалковых станах. Валки точно отшлифовывают так, чтобы зазор между ними повсей рабочей длине оставался постоянным. Температура нагрева валков.не превышает 300-350 О С.Температура нагрева материала кначалу процесса составляет 16501680 С, по окончании процесса снижается до 1400-1450 С.После прокатки пластины охлаждаютна воздухе до комнатной температуры,Охлажденные пластины помещают впечь для отжига, где они нагреваютсядо 1200 о С, выдерживаются в течениеодного часа для снятия остаточныхнапряжений, возникающих при прокатке, и охлаждаются вместе с печью до150 С, а затем на воздухе до комнатной температуры,Отожженные пластины повторно нагревают до температуры Тв специальвной печи, выдерживают в течение времени, обеспечиваюцего равномерныйпрогрев всей массы пластины, и затем быстро погружают в емкость с маслом,4После охлаждения пластин вместес маслом до комнатной температурыпластины извлекают иэ емкости иочищают от масла, Из полученных таким образом пластин изготавливаютнеобходимые детали и изделия, пред-назначенные для работы в условияхвысоких температур.При проведении дополнительнойоперации - закалки - время выдержкипластик при температуре Топределяют из тарировочных соотйошениймежду временем выдержки и массой.пластиныоно составляет 0,5-1 ч.В таблице 1 и 2 представленызначения критического коэффициентаинтенсивности напряжений Кприразличных температурах в зависимос"ти от температуры и длительности дополнительной термообработки.1068229 Таблица 1 К., МПа м 2 при, С Темпер атур азакалки 800 1200 1600 2000 600 20 500 29,0 40,3 7,0 15,0 30,0 43,0 50,0 Исходная 15,6 7,0 28,4 41,4 7,1 15,1 29,1 40,6 42,5 31,6 42,7 33,2 9,8 19,3 20,6 10,5.25,8 16,244,8 48,8 500456 384 Та блица 2 Время выдержки при Т - "Т, мин Показ атель 240 120 60 15 30 К 1 при 20 СМПа м ф 2 33,4 44,8 44,9 44,7 30,0 Из приведенных результатов видно, что значения параметра трещиностойкости К 1 исходного и термообработанного вольфрама при Т = Т практически равны и составляют 50 МПа м фц . При других температурах, как более высоких, так и более низких, трещиностойкость термообработанного вольфрама выше по сравнению с исходным.Введение в известную технологию . производства вольфрамовых пластин Таблица 3 Термическая обработка при, фС Показ атель 1600 2000 20 400 500 . 800 1000 1200 ЭФФект, повышение трещиностойкости,Ъ 18 28 122 72 21 9 53 36 Благодаря повышению трещиностой- менении предлагаемого способа обракости вольфрамовых изделий при при ботки вольфрама повышается работо 0,90 Т 1,25 Т6 0,95 Т 1,20 Тх6 дополнительной операции приводит кформированию в получаемом материалеструктуры, более устойчивой к тем О пературному воздействию особенно привысоких температурах (- 2000С).Благодаря этому существенно повысилась трещиностойкость иэделий.В табл. 3 показана эффективностьвведения дополнительной термическойобработки в технологию производства вольфрама методом порошковой металлургии,1068229 Составитель С. БагроваРедактор И.Шулла Техред И.Метелева Корректор Л,Патайещ аю ащаащащщееаща аащщ шщщ шащаща щ щаш ш Заказ 11367/9 Тираж 779 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 способность этих изделий и уменьшается возможность преждевременногоих разрушения. Так как вольфрамовыеиэделия, как правило, являются конструкционной частью объектов-новойтехники, надежйость работы указавных иэделий является весьма существенным фактором.