Способ получения заготовок из металлического порошка

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСИИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ 1 ТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 865530, кл. В 22 Г 3/12, 1980,Патент Японии Р 54-29168,кл. В 22 Г 3/20, 1979,(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКА801217571 А 1511 В 22 Г 3/02, 3/24, 3/12 включающий засыпку порошка в капсулу, герметизацию, ее прессование в объеме контейнера, удаление материала капсулы и последующую деформацию, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, в качестве капсулы берут металлическую тару разового пользования с наружным диаметром 0,75-0,96 диаметра контейнера, а прессование проводят до получения отношения2Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к полу 1 чению заготовок из металлическихпорошков.Цель изобретения - расширение технологических возможностей.Засыпают порошок в металлическую тару разового пользованиядиаметром 0,75-0,96 диаметра контейнера и горячим спрессовываниемв замкнутом объеме получают отношение высот капсулы и прессовки большеотношения квадратов диаметров контейнера и капсулы в 1,0-,7 раза,Использование в качестве капсулы для засыпки порошка металлической тары разового пользования кофейные, консервные, пивные банки,банки из-под масел, смазок и т.п,)становится возможным благодаря тому,что в условиях прессования в замкнутом контейнере при выбранных соотношениях между капсулой и контейнером разрушение стенки капсулыв процессе прессования не происходит,а перед дальнейшей деформацией стенка полностью удаляется,Максимальный диаметр капсулы,равный 0,96 диаметра контейнера,выбирают во избежание застреваниярасширившейся при нагреве прессуемойзаготовки при ее задаче в контейнер пресса.Иинимальный диаметр капсулы, равный 0,75 диаметра контейнера, определяется условием предотвращения ее разрушения и резкого снижения качестна боковой поверхности порошковой составляющей при прессовании, что может привести к ее разрушению при последующей обточке и обработ.ке давлением.Успешным процесс прессованияможно считать в том случае, если прессуемая заготовка по всей своей высоте плотно прилегает к стенкам ,контейнера, В противном случае операции обточки и последующей деформации затруднены из-за бочкообразования. Если капсула со свободно засыпанным порошком имеет диаметрд, высоту Н и суммарную плотность 50, прессовка имеет высоту и , плотность" , а диаметр контейнера Р условие постоянства массы при полном прилегании прессовки к контейнеру имеет вид 1 С 1 ЧН: 13 Юк или н 3 кЬ с 1 РИсходная суммарная плотность капсулы с порошкомменяется вопределах 0,59-0,7, плотность прессовки может изменяться от, до 1.Если Р =Р, то Н /, =Э/С 1, т.е. отношение высот капсулы и прессовки равно отношению квадратов диаметров контейнера и капсулы. В этом случае капсула с порошком в процессе прессования достигает стенок контейнера и компактирование происходит беэ уплотнения,Если1 , взаимосвязь между отношениями высот капсулы и прессовки и диаметрами контейнера и капсулы может быть различной, Предельное значение этой связи получают при минимальноми максимальном. При Я, = 0,59 и= 1 отношение высот капсулы и прессовки в 1,7 раза больше отношения диаметров контейнера и капсулы, В этом случае капсула с порошком в процессе прессования достигает стенок контейнера и уплотняется до теоретической плотности.В совокупности предлагаемые приемы существенно расширяют технологические возможности способа за счетупрощения этапа подготовки капсулпод засыпку и утилизации металлической тары разового пользования.П р и м е р 1. Распыленныйметаллический порошок сложного состава, содержащий медь, алюмИний, марганец и ванадий, засыпают в бан"ку из-под растворимого кофе ф 75 хх 122 мм 7, герметизируют нагреваютдо 800 С и прессуют в замкнутомобъеме контейнера диаметром 80 мм(отношение. диаметра капсулы к внутф реннему диаметру контейнера 0,94)гидравлического пресса усилием600 тс, так чтобы высота прессовкисоставляла 72 мм. При этих параметрах прессования отношение высоткапсулы и прессовки в 1,5 разабольше отношения квадратов диаметров контейнера и капсулы. Полученнуюпрессовку ф 80 х 72 мм обтачивают доудаления материала капсулы, разрезают но диаметру на два сегментамаксимальной высотой 37 мм и пока,тывают на стане дуо 320 при 800 Сна высоту 10 мм.3 1Анализ физико-механическихсвойств проката показывает, что полученный предлагаемым способом материал удовлетворяет требованиям соответствующих ТУ. Таким образом,экспериментально подтверждается возможность использования в качествекапсул для засыпки металлическойтары разового пользования,П р и м е р 2. В качестве капсулдля засыпки используют металлическую тару разового пользования. Прессование и деформацию (экструзию).ведут из контейнера 4 100 мм гидравлического пресса усилием 600 тс,что с учетом размеров металлическойтары дает следующие значения отношения диаметра капсулы дк диаметруконтейнера В (см.табл.1)Капсулы всех типоразмеров засыпают распыленным порошком сталей 10 Р 6 М 5 и ШХ, герметизируют, нагревают 1100-150 С в первом ио950-1000 С во втором случаях. Прессуют в замкнутом объеме контейнера, выпрессовивают, удаляют материал капсулы обточкой и проводят экст" руэию с вытяжкой 6,25.Экспериментами установлено, что капсулы с индексом 1 ИЯ = 0,67) разрушаются в процессе прессования (осадки) в замкнутом объеме контейнера из-эа чрезмерного бочкообразония и возникновения значительных растягивающих напряжений.Капсулы с индексом 6 (с 1 В = = 0,98) застревают или перекашиваются при задаче в контейнер из-эа трения вследствие теплового расширения и образования окалины на поверхности при предварительном нагреве.Капсулы с индексами 2 - 5 свободно устанавливаются в контейнер и не разрушаются при прессовании.Таким образом, экспериментально подтверждается воэможность получения заготовок иэ порошков по пред 217571 4 5 0 15 20 253035 40 45 50 лагаемому способу при отношении наружного диаметра капсулы к внут.реннему диаметру контейнера 0,75- 0,96.П р и м е р 3, Распыленный металлический порошок стали 10 Р 6 М 5 засыпают в банки из-под растворимого кофе герметизируют,нагреваФоют до 1100-1150 и подвергают прес- сованию в контейнере ф 100 мм гидравлического пресса усилием 600 тс, Высота засыпанных капсул во всех случаях 122 мм, диаметр 78 мм, отношение диаметра капсулы к диаметру контейнера 0,78, исходная плотность засыпки 0,59, отношения квадратов диаметров контейнера ) и капсулы(д)Р 4 = 1,64. Прессование ведут так, чтобы взаимосвязь отношений высот капсулы и прессовки и диаметров контейнера и капсулы менялись в широких пределах (см.табл.2);Опытами установлено, что прессование капсулы с порошком на высоту 41,3 мм (вариант 6) провести не удается из-за того, что в этом случае плотность материала должна была бы стать больше теоретической.Прессовки высотой 93 0 мм (ваУ2 риант 1) с соотношением(Н), /Р (Д") меньше единицы имеют выпуклую бочку, что ухудшает операцию механического удаления материала капсулы и приводит к разрушениям материала в области бочки при последующей операции обработки давлением.Заготовки, спрессованные до высоты 4,.4-43,6 мм ( варианты 2-5 имеют цилиндрическую боковую поверхность и не разрушаются при удалении материала. капсулы .путем обточки, Варианты 2-5 после удаления материала капсулы обточкой были проэкстру; дированы на пруток Ф 30 мм (вытяжка 11), на котором определяют структуру и механические свойства,Исследования показывают, что свойства прутков, полученных предлагаемым способом, полностью отвечают требованиям ГОСТ.1257 Таблица д,мм Н, мм с 1 Я Индекс Наименование тары Пиво "Золотое кольцо" 0,67 0,78 Кофе растворимый Лосось дальневосточный 85 56 86 100 0,86 Джем импортный 20 0,96 96 Зеленый горошек Ставрида в томатномсоусе 37 0,98 98 Таблица 2 3 45б Индекс варианта Заданная высота прессовки, мм 93 2,95Заказ 1037/16 Тираж 757 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 Отношение высот капсулы и прессовки, 1 /Ь 67 120 78 22 74,4 57,2 49,6 43,6 41,3 1,31 1,64 2,13 2,46 2,8 0,8 10 1,3 1,5 1,7 1,8 0,59 0,59 0,77 0,88 1)00 1,0