Способ изготовления спеченных пористых длинномерных изделий и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ч)4 В 22 ЕЗ/О И КОМИТЕТ ССС ТЕНИЙ И ОТКРЫ ЕНН ЛА ЕТЕНИ ПИСА ЕЛЬСТВ 4) СПОСРИСТЫХЙСТВО НИЯ СПЕ ИЗДЕЛИЙ СТВЛЕНИЯ вления рных иэ атой фо ОБ ИЗГОТОВЛЕ ДЛИННОМЕ РНЫХ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕ пособ изгот тых длинном ЫХ УС юл. В 31 республиканское твенное объединенспеченделий ных по преиму твенно тру й прессова ллургии г, В. М, Капце А.В, Щебров шковог путем про- ктрического его спек стоянного прессовку скани и К. (53) 016(088.8)Р Мф 10505521980.ашиностроен чаю- овышетока чщ и й ем,изчет увелити порорас янн оме ван нология1 Б 321аков Н,ов. - М,: я, пресс яют одно и спекание о при непр о материал деле емен ково сущес ывной ая сварка ие, 1976,одаче по рессован в горизо го кой пл в с 22, Авторское 08202, кл. идетельство ССС 22 Р 3/8, 197 А ЕТОРСКОМУ СВИ1252044 2. Устройство для изготовления спеченных пористых длиннгчерных изделий, содержащее корпус с расположенным на нем подвижным формующим элементом, выполненным в виде валка конической формы, и опорное тело в виде диска, установленное с возможностью вращения, и расположенные по периферии последнего бункеры дозаторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения качества иэделий за счет увеличения степениИзобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам и устройствам для изготовления спеченных пористых длинномерных изделий, применяеьаюх, например, в качестве фильтров, электродов, катализаторов, конденсаторовЦель изобретения - повьппение качества изделий эа счет увеличения степени равномерности порораспределения.На чертеже представлена схема устройства для осуществления способа изготовления спеченных пористых длинномерных изделий.Устройство состоит из корпуса 1, выполненного из диэлектрического материала, с равномерно установленными на нем по окружности формирующими элементами в виде валков 2, выполненных в форме усеченного корпуса, подключенных к источнику электрического тока, и подпружиненного опорного тела 3 в виде вращающегося диска, а также бункеров-дозаторов 4, расположенных по периферии последнего. Кроме того, в корпус 1 встроен кольцевой электрод 5.Способ и работа устройства осуществляется следующим образом.Металлический порошок из бункеров-дозаторов 4 подается на торцовую поверхность опорного тела 3. Затем с помощью формующих элементов 2, выполненных в виде валков, происходит одновременная подпрессовка порошка и его электроконтактное спекание за счет процесса накатки и равномерности порораспределения,корпус выполнен из диэлектрическогоматериала, опорное тело выполненоподпружиненным и установлено с возможностью перемещения в осевом направлении, а формующий элемент выполнен в виде нескольких валков, установленных равномерно по окружностикорпуса, причем валки подключены кодному полюсу источника электрического тока, а второй полюс, в видеэлектрода, встроен в корпус. 2одновременного пропускания электрического тока. В результате в местахконтакта частиц порошка происходитвосстановление окислов и за счет выделения дкоулева тепла микроконтактная сварка частиц.В процессе получения кольцевогоспеченного слоя происходит одновременное вращение опорного тела и его 10 поступательное перемещение. При этомпорошок иэ бункера-дозатора 4 постоянно подается на опорное тело 3,Благодаря тому, что опорное теловыполнено подпружиненным, достигает ся непрерывный электрический контактмежду опорным телом и формующимиэлементами через спеченный порошковый материал. Так как формующихэлементов в устройстве несколько и 20 расположены они равномерно по окружности опорного тела, то это позволя-ет достичь равномерного состояниясистемы, исключая перекос и заклинивание опорного тела.25 Одновременно напекание слоя порошкового материала и его поступательное перемещение позволяет дос"тигать значительной равномерности порораспределения в изделии, потому, 50 что все частицы материала находятсяв одинаковых условиях формованиякак на границе, так и внутри слоя.Кроме того, так как второй кольцевой электрод встроен в корпус, то 35 в начале процесса формования электродом электроконтактного спеканияслужит опорное тело, а после достижения спеченным материалом уровня10 15 20 25 30 Э 5 40 45 50 встроеш:ого кольцевого электродаток непосредственно проходит, минуяопорное тело, через спеченный материал, который в данном случае является вторым электродом. Это позволяет ограничить омический разогревпористого тела, увеличить при этомдавление формования, что также позволяет добиться равномерного порораспределения изделий.Установка бункеров-дозаторов иформующих элементов - валков с воэможностью вращения и выполнениеопорного тела вращающимся, или вращающимся в противоположном, относительно вращения бункеров-дозаторов,гаправлении не вносит изменений в физику процесса и служит для расширения технологических возможностей, в частности, для повышения производительности процесса.Совместное непрерывное осуществление процессов прессования накаткой порошкового материала и егоспекание позволяет снизить величину внутренних напряжений в изделии благодаря малым объемам формуемого и спекаемого материала в каждый конкретный момент времени.П р и м е р 1. Металлический порошок железа марки ПЖиз бункеровдозаторов 4 подают на торцовую поверхность опорного тела 3 площадью 10 см и с помощью формующих элементов 2 при давлении, равном 700 МПа, порошок уплотняют. Одновременно с уплотнением через встроенный кольцевой электрод 5 формующие элементы 2 и слой спрессованного порошкового материала пропускают электрический ток. При вращении и поступательном перемещении опорного тела 3 происходит образование кольцевого спеченного слоя и его последующее .апекание.После получения длинномерного иэделия его извлекают из устройства и способ повторяют.П р и м е р 2, Металлический порошок меди ПМСиэ бункеров-доэаторов 4 подают на торцовую поверхность2. опорного тела 3 площадью )О см и с помощью формующих элементов 2 при давлении, равном 500 МПа, порошокуплотняется. Одновременно с уплотнением через встроенный кольцевойэлектрод 5 формующие элементы 2 ислой опрессованного порошкового материала пропускают электрический ток.При вращении и поступательном перемещении опорного тела 3 происходитобразование кольцевого спеченногослоя и его последующее напекание.После получения длинномерного иэделия его извлекают иэ устройства испособ повторяют,По аналогичной схеме получены иэделия из порошков титана марки ПТЭСи бронзы марки БрОФ 10-1,Равномерность порораспределенияиэделий оценивается по коэффициентувариации, равному отношению среднегоквадратичного отклонения локальнойпористости к средней пористости изделия. Локальная пористость определяется на телевизионном микроскопев различных сечениях изделия.В таблице приведены данные измерения равномерности порораспределенияиэделий, полученных известным и предлагаемым способами.Из таблицы видно, что равномерность порораспределения у изделий,изготовленных предлагаемым способомиэ порошка титана марки ПТЭС н 1,8раза выше, из порошка бронзы маркиБрОФ 10-1 в 1,5 вьппе, порошка медимарки ПМСв 1,6 раза, порошка железа ПЖв 2 раза вьппе, чем у иэделий иэ этих же порошков, полученныхизвестным способом. Предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволяют уп. ростить и удешевить конструкцию, так как отсутствует необходимость спекания в печах, спекание происходит на воздухе беэ наличия защитной атмосферы, повысить качество иэделий эа счет повьппения равномерности порораспределения в 1,5-2 раза, а также обеспечить большую стойкость материалов оснастки за счет повьппения пластичности порошка и уменьшения его трения о стенки корпуса.252044 Порошок Марка Средняя пористость, 7. поспособу Среднее квадКоэффициентвариации,Х, по способу ратичное отклонение, 7.,по способу Иэвест Предный лагаемый Иэвест Предный лагаемый Известный Предлагаемый 35,4 39,5 6,5 38,4 41,7 5,9 37,8 42,4 7,2 39,2 41,3 6,8 Титан ПТЭС 3,9 18,4 9,8 БРОФ 10-1ПМСБронзаМедь 4,3 15,3 10,3 4,9 19,1 11,5 Железо 3,5 8,4 17,3 Составитель Л. Гамаюнова Редактор Н, Бобкова Техред Л.Сердюкова . - Корректор С, ШекмарЗаказ 4565/12 Тираж 757 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5