Способ получения пористого материала на основе железа

847 Союз Соеетскии Социалистическик РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 150578 (21) 2617001/22-02с присоединением заявки Ио(23) ПриоритетОпубликовано 230980, Бюллетень М 35Дата опубликовани я оп исани я 2 30 980 В 22 Г 3/18 В 22 Г 7/02 С 22 С 1/04 Госуларственный комитет СССР по лелам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Е.И. Астров, Ю.А. Ыоткин, В.А. Хренов, А.Н. Николаев и В,М. Парышев Горьковский политехнический институт им; А.А. Жцанова(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА10-15 15-30 Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано ори изготовлении фильтров, распределителей потока газа, распре делительных мембран пористых элементов теплообменников. Известен способ получения двуслойного пористого фильтровального ма териала, заключающийся в напылении порошка на движущуюся с определенной скоростью сетку, двухкратном спекании при температуре не ниже 1100 вС с промежуточной холодной про каткой со степенью обжатия 60-80.Напыление ведут через вибрирующие и вращающиеся сетки с соответствующим размером ячеек, в закрытой камере, заполненной аргоном 1).Однако .Ука эанный способ не позволяет получать пластичные материалы с прочнымсцеплением слоев и с воэможностью гофрироваться с малым радиусом изгиба, т.е. с большой пластичностью. 25 Еце труднее получить эти свойства (прочность и пластичность) у трехслойных пористых фильтровальных материалов, имекщих большую толщину (более 0,5 мм - порядка 1,5-2 мм). Наиболее близким к предлагаемомуизобретению по технической сущности,н достигаемому результату являетсяспособ изготовления трехслойныхпроницаемых пористых элементов ссеткой, находящейся внутри проницаемого спеченного слоя 121 .Способ осуществляют следующимобразом. Сетку подают в валки прокатного стана совместно с порошком,причем сетка находится между слоямипорошка. Прокатка проводится прикомнатной температуре. Полученнаятрехслойная лента с внутренним слоемсетки подвергается в дальнейшемспеканию при 1200-1250 С в водороде,Получается фильтровальный материал порошок - сетка - порошок.Известный пористый спеченныйматериал имеет следующие физико-механические свойства.Предел прочностипри растяжении,кгс/ммо 3-6Минимальный радиусзагиба, ммПроницаемость,см/секНаличие выкрашивае-мости при работе Имеет местон и ет ло 8 Отслой сетки больших уч ках наст 2825 То ж 0 епле площ е и вс 0 о Таким образ 180-1200 ОС уд ультаты по сц овым слоем по бжатия 20 и м, при влетво плению учены олее. температуре рительные ре сетки с пор при степенях Однако при тких степмость падВ табкатки пр1260 оС. Недостатками известного способа являются низкая пластичность (минимальный радиус загиба 10-15 мм), прочность и выкрашивание верхних слоев, особенно во время фильтрации через проницаемый материал при больших перепадах давления и в условиях вибрации.Целью изобретения является повы 1 аение физико-механических свойств фильтров толщиной более 0,5 мм. Для этого предложен способ получения пористого материала на основе железа, отличающийся тем, что перед армированием порошковый слой подвергают прокатке и спеканию, армирование осуществляют путем укладки в пакет спеченного слоя между слоями армирующей сетки, а прокатку проводят при температуре 1220- 1260"С со скоростью 20-80 м/сек с обжатием 7-15 в атмосфере водорода.Необходимость водородной атмосферы обусловлена тем, что при нагреве перед горячей прокаткой поверхности сетки и порошкового слоя должны очищаться от окислов, препятствующихсцеплению слоев,П р и м е р. Прокаткой распыленного порошка коррозионностойкой сталиХ 18 Н 9 и последующим спеканием при1250"С получают порошковую лентутолщиной0,7. мм с относительнойпористостью 35. Далее составляютпакет, состоящий из двух наружныхслоев сетки коррозионностойкой стали Х 18 Н 9 саржевого плетения толщиной 0,5 мм каждая и внутреннего слояполученной порошковой ленты. Общаятолщина пакета составляла 1,7 мм.Пакет подвергают горячей прокаткесо скоростью 20,40,80 см/с на установке, позволяющей проводить нагрев,прокатку и охлаждение материала ватмосфере водорода с обжатием 7-15.Прокатанный материал отжигается при1180-1200 С в водороде. Результаты,полученные при скоростях прокатки20,40,80 см/сек, одинаковые,Результаты прокатки при температуре 1180, 1200 С представлены в табл1. ях деформации проницаеет до нуля.2 приведены результаты про температуре 1220, 1240,764847 Таблица 2 Ст об ти Отслой сеткина отдельныхучастках 0 2 Удовлетворительное повсей площад 28 3 12. Т ж О Судя по результатам, сочетание теператур 1220-1260 и степени обжа7-15 является оптимальным. В та прокаткудовл енях о Таблиц Местные отслоисетки 5 7 Удовлетворительное сцепл ние по всей пл щади. 2 13 То 2 5 е При температурах прокатки 1260, ОфС наблюдается резкая потеря ницаемости уже при степенях обжа 7-12. Удовлетворительное сцепие сетки с порошковой основой При темпера1240, 1260"Спроисходит прии более. Сцеплвым слоемвсех степ урах .потерястепенние сеетворибжатия окатки 1220, роницаемости х обжатия 20 ки с порошкоельное при 7 и вышеимеет лее 5Дан 4, пол 20,40,.3 приведены результатыпри температуре 1280, 1300 есто при степенях обжатия бо ные, приведенные в табл.2,3 иучены при скоростях прокатки80 см/сек. Прокатка при(по предлагаемому спосаба 30 Предел прочностипри растяжении, кг/ммМинимальный радиус загиба, ммПроницаемость по воздуху, см/сек Наличие выкрашиваемости .п и аботе 11-15 3-5 35 12-28Отсутствует Составитель Т. СырвачеваРедактор Е. Полионова Техред Н, Граб Корректор И. Муска Тираж 889 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 6395/10 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,4 меньших скоростях 6,12,17 см/сек не позволила получить удовлетворительное сцепление сетки с порошковой основой при всех исследованных температурах и степенях обжатия иэ-за резкого охлаждения сетки и порошкового слоя валками. В связи с5 этим отпала необходимость в проверке проницаемости прочности и других свойств материала.Анализ экспериментальных данных показывает, что получение трехслойного проницаемого материала с высокими физико-механическими свойствами возможно при следующих параметрах технологического процесса: температура горячей прокатки 1220-1260 ОС 15 степень обжатия 7-15, скорость прокатки 20-80 см/секВ табл.4 представлены физико-механические свойства предлагаемого трехслойного проницаемого материала сетка (нержавеющей стали саржевого плетения) - спеченный порошковый слой (нержавеющая сталь) сетка. Сравнивая физико-механические свойства материала, полученного по предлагаемому способу, с материалом, полученным по известному способу, можно отметить, что материал, полученный по предлагаемому способу, обладает более высокими прочностными и пластическими свойствами, характеризуется отсутствием выкрашивания и образования трещин при работе, что позволяет рекомендовать его в тяжелых условиях работы, например, при вибрации и в условиях газовой эрозии. Способ получения пористого материала .на основе железа, включающий армирование порошкового слоя сеткой и прокатку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения физико- механических свойств фильтров толщиной более 0,5 мм, перед армированием порошковый слой подвергают прокатке и спеканию, армирование осуществляют путем укладки в пакет спеченного слоя между слоями армирующей сетки, а прокатку проводят при температуре 1220-1260 С со скоростью 20-80 м/сек с обжатием 7-15 в атмосфере водорода. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР