Способ прессования многослойных трубчатых изделий из порошков

(51) 5 Р 3/20, 7/02 Й НОМИТЕТИ ОТНРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВ ПО ИЗОБРЕТЕ ПРИ ГКНТ СС ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ ДЕТЕЛЬСТВ 16гицескийстиМ.И. Жемавицкий инстижныи,1 олучение бимеавных изделий ссования. - По, 1 10,етельство СССР22 Е 3/20, 7/02 МНО ОСПОйНЫХ ИЗ ОРОШКОВтносится к порошко ель изобретения гических возможличения сортамента ится к порошкоастности к спосоослойных изделий ние тех асши ей 3 сче ния а и пов слоев. последовательессовании многое нанесении второгояется следующим(56) Плющ Г.В. и др.таллицеских твердосплметодом мундштука прерошковая металлургия,с. 82-87,Авторское свидМ 1225690, кл, В1984(54) СПОСОБ ПРЕССОТРУБЧАТЫХ ИЗДЕДИй(57) Изобретение овой металлургии. Црасширение технолоностей за счет уве Изобретение относ вой металлургии, в ц бам прессования мног из порошков. Цель изобретения нологицеских возможн увеличения сортамент прочности соединения На Фиг. 1 показа ность операций при слойных изделий; на твление способа при и последующих слоев Способ осуществл образом.2и повышения прочности соединения сло ев, Медный порошок ПМСнаносят в виде смеси парафина и фракции -0,315..+0,2 мм на оправку диаметром 1 О мм, Толщина первого слоя 1,5 мм, Затем экструдированием наносят второй слой из смеси парафина и порошка Фракции - 0,063+0,05 мм. В зависимости от изменения расстояния от торца прессующего органа до матрицы (0,8; 1,8; 2,9 мм) происходит уплотнение первого слоя до толщины 1,3; 1,2; 0,8 мм соответственно. Пос ле спекания прочность сцепления слоев составляет 200 Н/м , в то время как по известному способу 105 Н/м Предлагаемый способ позволяет получить изделие, состоящее из 3-7 слоев, при толщине слоя 0,5-4 мм, в то время как по известному число слоев не более трех1 з.п. Ф-лы, 2 ил., 1 табл. На наружную поверхность оправки 1 наносят первый слой из смеси исходного порошка с пластификатором 2 (фиг, 1 а-в). Затем на поверхность оправки с первым слоем наносят второй слой 3 (Фиг, 1 б) и последующие слой 4 (фиг, 1 в).Повышение прочности соединения слоев (фиг, 2) производят экструдированием каждого последующего слоя с одновременным уплотнением предыдущего слоя в осевом направлении.Нанесение каждого порошкового слоя осуществляют за сцет его затягивания наносимым порошковым слоем. Далееоправку извлекают (фиг, 1 г) и полученную многослойную заготовку спекают,Повышение прочности соединенияслоев осуществляют следующим образом.Участок первого слоя длиной 1 контактирует с наносимым порошковымслоев в конусной части матрицъ. Со стороны второго слоя на первый действуют радиальные сжимающие напряжения6 а на входе в калиЬрующую частьэкматрицы - растягивающие напряжения6 . При этом скорость Ч больше ЧВследствие разности скоростей оправка с первым слоем будет затягиваться в калибрующую часть матрицы и двигаться со скоростью Ч Однако поскольку имеют место сжимающие напряжения 6, , на поверхности контактананосимых слоев возникают интенсивные касательные напряжения . чтоприводит к устранению границы перехода между слоями и, как следствие, кповышению прочности их сцепления.При этом изменение расстояния приводит к изменению длины участка контакта двух слоев в конусной части матрицы. Поскольку в пределах этогоучастка длиной 1 действуют сжимающие30напряжения 6 и имеют место интенсхсивные касательные напряжения, обеспечивается возможность регулирования. толщины слоев в изделии,Скорость Ч, можно регулировать сскоростью вращения шнека 5 (фиг. 1). 35Скорость Чз регулируют скоростьюперемещения оправки 1, а величинусмещения нижнего слоя регулируют изменением скорости перемещения оправки с покрытием через зону смещения.При этом разность скоростей движенияоправки с покрытием и наносимой должна Ьыть такой, чтобы растягивающиенапряжения, действующие в зоне сдви 45га на предыдущий слой, не превышалипрочности на разрыв порошкового слоя,Расчет диапазона скоростей производился исходя из условия постоянстваобъема материалов предыдущего слоя,проходящего через зону смещения. При 50этом если Ч - скорость выдавливаниянаносимого порошкового слоя на входев калиЬрующую часть матрицы, а Чз -скорость предыдущего слояна входев калибрующую часть, матрицы, то 5521 К -гЬЧ = Ч;Ч = Ч - ( - ,(1) где дЧ - разность скоростей наносимого и предыдущего слоевпорошка, м/мин;1 - длина участка предыдущегослоя прошедшего зону смещения в единицу времени;К - наружный радиус предыдущегослоя покрытия, м;К, - наружный радиус предыдущегослоя после прохождения зоны смещения, мВ., = ККгде к - коэффициент радиального обжатия (определяется экспериментально);г - внутренний радиус предыдущего слоя (иэделия), м.При этом величина скорости выдавливания наносимого порошкового слояна входе в калибрующую часть матрицыопределяется производительностью шнека и зависит от геометрии канавкишнека и матрицы, а также от частотывращения шнека.П р и м е р 1. Результаты нане"сения слоев порошка на оправку впредлагаемом и известном способахи получения многослойного изделия сразличным количеством слоев и различной их толщиной (фиг, 1) представлены в таблице.Как видно из приведенных данных,предлагаемый способ позволяет увеличить число слоев в многослойном изделии,Способ получения многослойныхизделий позволяет регулировать толщину слоя и конструктивным приемом,т.е, размером 1 зоны (фиг. 2), в которой последующий слой уплотняетпредыдущий в осевом направлении,П р и м е р 2, Для изготовлениядвухслойных изделий использовали порошок Ьронзы БрОФ-1. На оправкунаносили первый слой из смеси бронзы фракции -0,315+02 мм и парафина. Толщина слоя 15 мм, наружныйдиаметр оправки 10 мм, На поверхностьоправки с первым слоем наносили второй слой того же порошка фракции-0063+0,05 мм.При этом расстояние от торца прессующего органа изменялось и составляло 08; 1,8;2,9 мм, В зависимости от положенияпрессующего органа толщина внутреннего слоя изменялась и составила соответственно 11; 1,1; 07 мм, Наружный диаметр изделия 16 мм, внутрен08 6сравнения прочность сцепления слоев в изделии, изготовленном по известному способу, составляет 105 Н/м ,2 формула из обре те ния1. Способ прессования многослойных трубчатых изделий из порошков, включающий последовательное нанесение слоев порошка и спекание, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей за счет увеличения сорта-, мента, нанесение слоев осуществляют экструдированием, причем первый слой наносят на оправку.2. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что,. с целью повышения прочности соединения слоев, экструдирование каждого последующего слоя производят с уплотнением предыдущего слоя в осевом направлении. Количество По предлагаемому способу Толщина слоя, Суммарная толмм щина изделия,мм Толщи ндслоя,мм Суммарная толщина изделия,мм3 1,0 2,0 3,0 4,0 9Изделие не получено из-за проворота порошка со шнек ком 4,08,0Изделие не получено из-за проворота порошка со шне- ком 1,0 2,0 3,0 5,010,0Изделие не получено из-за проворота порошка со шне- ком 1,0 2,0 3,0 6,0Иэделие не получено из-за проворота порошка со шнекомИзделие получить невозможно 6,0 12,0 18,01,0 2,0 2,0 3,0 1,0 1,0 2,0 7,014,0 т и 5 15604ний диаметр 10 мм. После извлечения оправки заготовка спекаласьПрочность сцепления спеченных слоев 195 Н/м . При изготовлении иэделий по известному способу прочность сцеп 5 ления слоев составила 95 Н/мП р и м е р 3При изготовлении двухслойного изделия использовали медный порошок ПНС, Вначале на оп равку наносили первый слой из смеси парафина и порошка фракции-0,315+0,2 мм. Толщина первого слоя 1,5 мм, внутреннии диаметр 1 О мм. Затем наносили второй слой из смеси парафина и порошка Фракции -0,063+0,05 мм. При изменении расстояния от торца прессующего органа до матрицы (0,8; 1,8; 2,9 мм) толщина первого слоя составила 1,3; 1,2; 0,8 мм 20 соответственно. После спекания проч-. ность сцепления слоев 200 Н/м . Для По известному способу 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 4,0 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 1,0 2,0 3,0 4,0 1,5 3,0 4,5 6,0 9,0 12,0 2,0 4,0 8,0 12,0 16,0 5,0 10,0 15,0 12,0560408Составитель В. ШуменкоТехред М.Ходанич Корректор С, Шевкун Редактор И инаодписное ГКНТ СССР роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагари ЗаказВНИИПИ 4 Тираж 644осударственного комитета по 113035, Москва, Жизобретениям и открытиям Раушская наб., д. 4/5