Способ уплотнения длинномерной пористой заготовки

)г САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ( ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) 1).Н. Логинов и Б.Е. Хайкин (71) Уральский ордена Трудового Крас. ного Знамени политехнический институт им. С.М. Кирова(56) 1. Авторское свидетельство СССР 11( 660780, кл. В 22 Г 3/12, 19792. Кипарисов С,С., Либенсон Г.А. Пороиковая металлургия. "Металлургия", 980, с. 275-281.(54)(57) 1. СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ДЛИННО. МЕРНОЙ ПОРИСТОЙ ЗАГОТОВКИ, включающий помещение заготовки в.оболочку, ее деформацию и удаление, о т л ич а ю щи й с я тем, что, с целью получения заготовки неограниченной длины, оболочку образуют намоткой гибкого элемента из материала, обладающего эффектом памяти, а деформацию осуществляют при нагреве оболочки с заготовкой до температуры обратного мартенситного превращения материала оболочки.2. Способ но п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, чтсь, с целью получения заготовки сложного профиля намотку гибкого элемента из материала, обладающего эффектом памяти, осуществляют чередованием его с гибкимй элементом из материала, не обладающе 9 го эФфектом памяти,Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спо"собам уплотнения, и может быть применено для уплотнения длинномерных пористых заготовок "без использования специального прессового оборудования.Известен способ уплотнения длинно- мерных пористых заготовок, включающий засыпку порошка в оболочку, уплотне" 1 О ние и спекание, Деформацию пористой заготовки осуществляют обкаткой оболочки с порошком по винтовой линии с подачей обкатывающего органа относительно оболочки за один оборот на ве личину, не превьппающую ширины калибрующей части обкатывающего органа 1.11.Однако известный способ характеризуется недостаточной степенью уп лотнения.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ уплотнения длинномерных пористых за готовок, включающий помещение заготовки в оболочку, ее деформацию жидкостью или газом и последующее удаление 21,Недостатком известного способа 30 является невозможность. получения заготовок неограниченной длины.Цель изобретения - получение заготовок неограниченной длины.Поставленная цель достигается тем, З 5 что согласно способу уплотнения длин- номерных пористых заготовок, включающему помещение заготовки в оболочку, ее деформацию и удаление, оболочку образуют намоткой гибкого элемен та из материала, обладающего эффектом памяти, а деформацию осуществляют при нагреве оболочки с заготовкой до температуры обратного мартенситного превращения материала оболочки, 45Кроме того, с целью получения заготовки сложного профиля, намотку гибкого элемента из материала, обладающего эффектом памяти, осуществляют чередованием его с гибким элемеи" том из материала, не обладающего эффектом памяти.До намотки на заготовку гибкий элемент подвергают удлинению, например, методом волочения при температу ре ниже температуры обратного мартенситного превращения. После намотки на заготовку ее вместе с гибким элементом подвергают нагреву до температуры обратного мартенситного превращения. При этом длина гибкого элемента уменьшается, что вызывает уменьшение диаметра гильзы н обжатие заготовки. Операция нагрева до температуры выше температуры обратного мартенситного превращения может быть совмещена с операцией спекания эаго" товки.Иатериалы, обладающие эффектом памяти, имеют способность восстанавливать свою форму при изменении температурных условий в пределах деформаций 8-15 , обладают высокими зна" чениями предела прочности (для нитинола- свыше 1000 ИПа, твердоети (для того же материала НРС"60 к) и в связи с этим могут быть использо ваны для изготовления инструмента, пригодного для обработки материалов давлением.Технологические возможности способа могут быть расширены тем, что витки, полученные намоткой гибкого элемента, изготовленного иэ материала, обладающего эффектом памяти, чередуют с витками, полученными намоткой второго гибкого элемента, изготовленного из материала, не обладающего эффектом памяти. В этом случае при нагреве до температуры обратного мартеиситного превращения диаметр заготовки уменьшается по винтовой линии в месте контакта с витками гибкого элемента, обладающего эффектом памяти, в результате чего на поверхности заготовки получают, например профиль резьбы.П р и м е р 1. На пористую заготовку иэ железного порошка наматывают имеющий прямоугольное поперечное сечение гибкий элемент, изготовленный из сплава, обладающего эффектом памя. ти, например из нитинола. Предварительно при температуре ниже температуры обратного мартенситного превращения (для нитинолапоследняяосоставляет величину 105 С) гибкий элемент удлиняют со степенью деформации 8 , например методом волочения.Намотку гибкого элемента осуществляют вращением и поступательным перемещением заготовки, а также подачей гибкого элемента с разматываю- щего устройства. Заготовку с гибким элементом перемещают через нагревательное устройство, где путем нагреЭ 10920ва вьппе температуры 105 С осуществляют обратное мартенситное превращение материала гибкого элемента,вследствие чего последний приобретает длину, которую он имел до дейормации удлинения, т.е. укорачиваетсяна 8% и обжимает заготовку. Относительное уменьшение диаметра заготовки можно определить по формулеьО УаО4 10- - - = 0,08,ОоОО Огде И и Во " соответственно уменьшение длины и начальная длина витка гибкого элемента. 15Таким образом, обжатие заготовкипропорционально изменению длины гибкого элемента. На выходе из нагрева"тельного устройства гибкий элементсматывают. Процесс уплотнения можно 20повторить. Для этого на заготовкус другого разматывающего устройстванаматывают гибкий элемент. Нагревпроизводят в нагревательном устроистве, состоящем из контактных роликов, к которым подводится напряжениеот источника тока. С помощью второймоталки сматывают гибкий элемент,а заготовки передают на дальнейшуюобработку (например волочение), З 0Суммарное уплотнение двумя гибкими элементами составляет 16%. Принеобходимости его увеличения возможно применение трех и более гибкихэлементов, наматываемых и раэматывае 35мых последовательно. Эффектом памяти йормы обладают материалы со структурой упорядоченного, термоупругого, внутренне двойиикованного мартенсита. Установлен це лый ряд сплавов: медь-цинк, золотокадмий, медь-алюминий, никель-титан и др., которые обладают эффектом памяти йормы. Температуры обратного мартенситного превращения таких спла"15 вов лежат в широком диапазоне от отрицательных до положительных в зависимости от соотношения и вида компонентов, температура обратного мартенситного превращения для различнь 1 х 50 сплавов колеблется в пределах -150+730 С. Сплав никеля с тита" ном. (нитинол) обладает всеми необходимыми характеристиками для изготов" ления инструмента: высокой прочнос тью (свьппе 1000 МПа) и твердостью (свьппе 600 МПа). В связи с этим он может быть использован для изготов 07 4 ления гибкого элемента, являющегосядеформирующим инструментом,При необходимости создания на по"верхности заготовки 1 винтовой нарезки, например резьбы, витки, полученные намоткой гибкого элементе 2 изготовленного из материала, обладающего эффектом памяти, например нити"иола, чередуют с витками, полученными намоткой второго гибкого элемента 3, изготовленного из материала,не обладающего эффектом памяти, например из рядовой стали. При этомпосле нагрева заготовки 1 с намотанными гибкими элементами витки иэ нитннола, уменьшаясь в диаметре, обжимают заготовку 1, формируя впадины,витки из стали 3 остаются неизменными, задавая высоту выступов.П р и м е р 2. В качестве деформирующего инструмента используют ленту прямоугольного поперечного сечения, изготовленную иэ нитинола"50,В качестве второго гибкого элементаиспользуют ленту прямоугольного сечения, изготовленную из стали 3. Лен.ту из нитинолапредварительно подвергают волочению с коэйфициентом вытяжки В 1,08 беэ обжатия боковых кромок.На круглую медную заготовку с диаметром .Ощ 30 мм и начальной плотностью р 7 г/см наматывают ленты, чередуя витки ленты из нитинолаи стали 3, После намотки заготовку нагревают до 105 С, что соответствует температуре обратного мартенситного превращения нитинола. Витки из нитинола, уменьшаясь в диаметре,обжимают заготовку 1 на величину ЬОе 0,08 О 0,08 х 30=2,4 мм. Витки иэстали 3 не подвергаются обратному мартенситному превращению и не обжимают заготовку, После деформации производят смотку лент с заготовкй. Разница д 02,4 мм составляет глубинуполученной винтовой нарезки на за"готовке, В местах воздействия лентыиз нитинолазаготовка подвергается уплотнению до плотности у = р 1,18=7 ю 1,18 8,26 г/смз.о Возможно уплотнение заготовки в месте впадин винтовой нарезки до плотности компактного материала пу" тем подбора соответствующей начальной плотности заготовки, а также величины предварительной дейормации ленты из нитинола.1092007 Составитель В. НарваРедактор С. Лисина Техвед М.Кзыка Корректор ВВиунякЗаказ 3175/8 Тираз 775 ПодписноеВНЙИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, ЖРаушская наб, д. 4/5 Филиал ППП ПатентП, г, Укгород, ул, Проектная, 4 ФДлина заготовок, полученных по известному способу не моает быть бес" конечной, поскольку определяется габаритами применяемого устройства. Предлагаемым способом мокко получить заготовки длиной 200"500 м. В качестве исходной заготовки используит заготовки полученные, например, мунд- Я штучным прессованием, или сваркойкоротких цилиндрических заготовок,спрессованных в пресс-форме. 5 Таким образом, применение предлагаемого способа обеспечивает уплотнение пористых заготовок неограничен,ной длины слоаного профиля.