Патент на изобретение №2151025
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫХ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
(57) Реферат: Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению горячедеформированных низкопористых изделий, в том числе из легкоокисляемых материалов. Способ включает формование заготовки изделия, помещение ее в технологический контейнер, нагрев и горячее квазиизобарическое доуплотнение заготовки в контейнере, при этом сформованную заготовку доуплотняют холодным квазиизостатическим прессованием при одновременном формировании технологического контейнера из порошкового композиционного материала на основе оксида алюминия и стекла. 1 ил. Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способу изготовления горячедеформированных низкопористых порошковых изделий, в том числе из легкоокисляемых материалов. Известен способ изготовления порошковых материалов путем горячего изостатического прессования, включающий формование заготовки, помещение ее в оболочку (контейнер) из стекла с промежуточным слоем, содержащим, например, 3Al2O3  SiO2, нагрев и горячее изостатическое прессование (EP 0280874 A1, кл. B 22 F 3/14, 07.09.88).
Данный способ характеризуется сложностью технологии ввиду необходимости использования оборудования для горячего изостатического прессования.
Наиболее близким техническим решением является способ изготовления порошковых материалов путем горячего изостатического прессования, включающий засыпку порошка в герметизируемую стеклянную капсулу, которая становится пластичной при нагреве, вакуумирование, герметизацию заполненной порошком капсулы, ее установку в контейнер из жаропрочного материала и засыпку его порошком огнеупорного наполнителя, который свободно течет при всех температурах процесса прессования, нагрев полученной сборки до температуры спекания и выдержку, установку нагретой сборки в камеру автоклава с последующим изостатическим прессованием давлением 140 кг/см2 при медленном охлаждении прессовки. При этом стеклянная капсула, находящаяся в пластичном состоянии, сжимается порошком огнеупорного наполнителя и подвергается усадке при охлаждении прессовки (US 4564501, кл. B 22 F 3/14, 14.01.86.).
Однако известный способ характеризуется низким качеством изделий, ввиду высокой пористости материала передающей среды – порошка огнеупорного наполнителя, находящегося в насыпном состоянии, при сложности технологии, ввиду необходимости использования оборудования для изостатического прессования.
Решаемая задача – повышение качества порошковых горячедеформированных изделий за счет снижения пористости материала передающей среды при упрощении технологии изготовления горячедеформированных порошковых материалов за счет проведения горячего доуплотнения в жесткой металлической матрице на кузнечно-прессовом оборудовании.
Задача решается путем формования заготовки изделия, помещения ее в технологический контейнер, нагрева и горячего квазиизобарического доуплотнения заготовки в контейнере, причем сформованную заготовку доуплотняют холодным квазиизостатическим прессованием при одновременном формировании технологического контейнера из порошкового композиционного материала на основе оксида алюминия и стекла.
Способ иллюстрируется чертежом, где представлены:1 – порошковая шихта технологического контейнера в насыпном состоянии; 2 – предварительно сформованный технологический контейнер; 3 – пуансон, формующий технологический контейнер; 4 – предварительно сформованная порошковая заготовка изделия; 5 – пуансон; 6 – матрица; 7 – сформованная порошковая заготовка; 8 – технологический контейнер; 9 – стержень; 10 – формующий инструмент; 11 – горячедеформированная порошковая заготовка; 12 – верхний пуансон; P1P2P3 – давление холодного прессования, осевого и поперечного горячего доуплотнения соответственно. На позиции а) слева от осевой линии порошковая шихта технологического контейнера на основе порошков оксида алюминия и стекла в насыпном состоянии – 1, справа от осевой линии предварительно спрессованный технологический контейнер – 2 из композиционного материала на основе порошков оксида алюминия и стекла. На позиции б) слева от осевой линии порошковая заготовка находится в насыпном состоянии, справа – предварительно сформованная заготовка в стальной пресс-форме. На позиции в) слева от осевой линии предварительно сформованная заготовка 4 находится в предварительно сформованном технологическом контейнере 8 на основе порошка оксида алюминия и стекла, справа от осевой линии – сформованная заготовка 7 квазиизобарическим прессованием в сформированном технологическом контейнере из порошкового композиционного материала на основе оксида алюминия и стекла. На позиции г) нагрев заготовки изделия, находящейся в технологическом контейнере на основе порошков оксида алюминия и стекла. На позиции д) поперечное горячее квазиизобарическое доуплотнение, осуществляемое первоначально в осевом направлении пуансоном 12 давлением P1, а затем в поперечном направлении формующей частью дорна 10 давлением P2. Пример конкретного выполнения. Изготовление горячедеформированных порошковых материалов производят по следующей технологии: совместная обработка в планетарной центробежной мельнице порошковой шихты материала контейнера, содержащей, мас. %: порошок оксида алюминия 70; стекло бутылочное 30; предварительное формование технологического контейнера давлением 300 МПа; предварительное формование заготовки на основе железного порошка марки ПЖР 2.200.28 в металлической пресс-форме давлением 400 МПа и ее установка в контейнер; установка верхней крышки контейнера из композиционного материала на основе оксида алюминия и стекла и последующее холодное квазиизобарическое прессование давлением 400…500 МПа при одновременном окончательном формовании технологического контейнера; нагрев порошковой заготовки в технологическом контейнере при температуре 1100oC в течение 1200 с и последующее поперечное горячее квазиизобарическое доуплотнение на кривошипном прессе. После горячего доуплотнения проводят выталкивание деформированной заготовки в контейнере из полости штампа, разборку контейнера и извлечение горячедеформированной низкопористой (Пост менее 3%) порошковой заготовки с неокисленным поверхностным слоем с равномерностью распределения плотности более 97%. Анализ примеров выполнения способов показывает, что предложенный порядок выполнения операций и формование технологического контейнера из композиционного материала на основе оксида алюминия и стекла позволяют получать порошковые горячедеформированные изделия повышенного качества квазиизобарическим прессованием в жесткой матрице. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 18.11.1999
Номер и год публикации бюллетеня: 31-2001
Извещение опубликовано: 10.11.2001
|
||||||||||||||||||||||||||
