RU1746616C

RU1746616C - Method of making powder products of molybdenum and its alloys

Info

Publication number: RU1746616C
Authority: RU
Inventors: Н.И. Фрезе; Л.Н. Комиссарова; Е.И. Сапронов; В.Г. Паршиков; В.И. Пак; С.Д. Перемкулов; А.М. Шмаков
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких материалов и твердых сплавов
Priority date: 1989-12-25
Filing date: 1989-12-25
Publication date: 1996-02-20

Abstract

FIELD: powder metallurgy. SUBSTANCE: method of making powder products of molybdenum and its alloys, mainly discs of thermic compensating members, comprises steps of pressing a powder blank, sintering it and deforming; namely, pressing a cylindrical powder blank and sintering it for providing a volume of the blank, equal to (1.2-1.3) of a volume of the disc of the thermic compensating member, and a height of the blank, equal to (6-20) heights of the above mentioned disc; deforming the blank by end upsetting at temperature, being by 350-450 C higher, than a temperature of beginning of recristallisation of molybdenum and its alloys; working the deformed blank up to is dimensions, equal to dimensions of the disc of the thermic compensating member. EFFECT: the method allows to decrease rejection of discs, caused by warping, exfoliation and cracking formation, with provision of enhanced yielding from (14-16) up to (70-80)%. 1 cl

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано в цветной металлургии, электротехнической и электронной промышленности. The invention relates to powder metallurgy and can be used in non-ferrous metallurgy, electrical and electronic industries.

Известен способ изготовления молибденовых дисков термокомпенсаторов, включающий выплавку и обточку слитков, прессование сутунки из слитков, резку сутунки на мерные длины, правку на молоте при 1500^оС, механическую обработку сутунки, прокатку за несколько проходов при 1450 и 1200^оС до требуемой толщины, резку проката на прямоугольные заготовки дисков, вырубку дисков и чистовую механическую обработку.A method for manufacturing molybdenum discs thermal compensators comprising smelting and refacing ingots, extrusion billets from ingots, cutting billet to length, editing on the hammer at 1500 ^C, machined billets, rolled in several passes at 1450 and 1200 ^{° C} to the desired thickness, cutting of rolled products into rectangular blanks of discs, cutting down discs and finishing machining.

Недостатками данного способа являются высокая трудоемкость, низкий выход в годное (16-20%), анизотропия структуры и механические свойства в плоскости изделий, склонность к расслоению и короблению дисков, изготовленных вырубкой из листового проката. The disadvantages of this method are the high complexity, low yield (16-20%), anisotropy of the structure and mechanical properties in the plane of the product, the tendency to delamination and warping of disks made by cutting from sheet metal.

Ближайшим техническим решением к предлагаемому является способ получения изделий из спеченного молибдена, включающий прессование штабиков в стальных пресс-формах, предварительное спекание при 1000^оС в атмосфере водорода; высокотемпературное спекание (сварка) в сварочных аппаратах при 2000^оС и прокатку при 1250^оС за несколько проходов до требуемой толщины.The closest technical solution to the proposed one is a method for producing products from sintered molybdenum, including pressing beads in steel molds, preliminary sintering at 1000 ^about C in a hydrogen atmosphere; high temperature sintering (welding) in a welding apparatus at 2000 ^C and rolled at 1250 ^o C for several passes to a desired thickness.

Данный способ также обладает всеми указанными недостатками, но имеет несколько лучшие технико-экономические показатели за счет использования исходной заготовки прямоугольного сечения, полученной методом порошковой металлургии. This method also has all of the above disadvantages, but it has slightly better technical and economic indicators due to the use of the initial blank of rectangular cross section obtained by powder metallurgy.

Целью изобретения является повышение качества изделий и увеличение выхода годного. The aim of the invention is to improve the quality of products and increase yield.

Для этого в способе изготовления порошковых изделий из молибдена и его сплавов, преимущественно дисков термокомпенсаторов, включающем прессование порошков заготовки, спекание и деформирование, порошковую заготовку прессуют цилиндрической формы, заготовку спекают объемом, равным 1,2-1,3 объема диска термокомпенсатора, и высотой, равной 6-20 высот диска термокомпенсатора, деформирование осуществляют торцовой осадкой при температуре на 350-450^оС выше температуры начала рекристаллизации молибдена и его сплавов, а после деформирования проводят механическую обработку в размер диска термокомпенсатора.For this, in the method for manufacturing powder products from molybdenum and its alloys, mainly thermal compensator disks, including pressing the workpiece powders, sintering and deformation, the powder workpiece is pressed into a cylindrical shape, the workpiece is sintered with a volume equal to 1.2-1.3 of the volume of the heat compensator disk, and a height equal heights disc 6-20 thermal compensator, the deformation is carried out at the end face slump temperature 350-450 ° C above ^the temperature of the onset of recrystallization of molybdenum and its alloys, and after performing deformation machining a disk size thermal compensator.

Применение заготовок с предлагаемым соотношением геометрических размеров обеспечивает повышение качества изделий и увеличение выхода годного за счет использования заготовок рациональной формы. The use of blanks with the proposed ratio of geometric dimensions provides improved product quality and increased yield through the use of rational shaped blanks.

Выполнение заготовки в виде цилиндра с объемом заготовки, равным 1,2-1,3 объема диска термокомпенсатора, обеспечивает припуски на механическую обработку для получения заданной чистоты поверхности и точности геометрических размеров дисков, что гарантирует высокое качество изделий и высокий выход в годное. При объеме заготовки меньше 1,2 объема диска не достигается требуемого размера изделий, при объеме заготовки более 1,3 объема диска возрастает расход материала и трудоемкость процесса изготовления диска. The execution of the workpiece in the form of a cylinder with a workpiece volume equal to 1.2-1.3 of the volume of the thermal compensator disk provides machining allowances for obtaining a given surface cleanliness and accuracy of the geometric dimensions of the disks, which guarantees high product quality and high yield. When the volume of the workpiece is less than 1.2 of the volume of the disk, the required product size is not achieved, when the volume of the workpiece is more than 1.3 of the volume of the disk, the material consumption and the complexity of the manufacturing process of the disk increases.

Использование исходных заготовок высотой более 20 высот диска приводит к резкому повышению усилия деформации, образованию расслоя, трещин, надрыву кромок и разрушению дисков. При высоте заготовки менее 6 высот диска снижается качество изделий, так как в этом случае при торцовой осадке степень упрочнения материала для обеспечения однородности и высокого уровня механических свойств является недостаточной. The use of initial blanks with a height of more than 20 disk heights leads to a sharp increase in the deformation force, the formation of a delamination, cracks, tearing of the edges and destruction of the disks. When the workpiece height is less than 6 disk heights, the quality of the products decreases, since in this case, when the mechanical upsetting, the degree of hardening of the material to ensure uniformity and a high level of mechanical properties is insufficient.

Деформирование заготовок по схеме торцовой осадки при температурах, на 350-450^оС превышающих температуру начала рекристаллизации материала, обеспечивает благоприятные условия для формирования более изотропной структуры и высоких механических свойств в плоскости изделия, что исключает расслой изделий и их коробление в процессе изготовления и эксплуатации.Deformation preforms scheme end face precipitation at temperatures of 350-450 ^{° C} at a temperature exceeding the onset of recrystallization of the material, provides favorable conditions for a more isotropic structure and high mechanical properties in the plane of the article, which prevents the bundle of products and their buckling during manufacturing and operation.

При разнице температур торцовой осадки и начала рекристаллизации менее 350^оС повышается усилие деформации, образуется расслой, трещины, что приводит к разрушению дисков. При проведении торцовой осадки при температуре выше температуры начала рекристаллизации более 450^оС развиваются процессы собирательной рекристаллизации обработки, при которых формируется грубозернистая неоднородная структура, характеризующаяся низкими прочными свойствами. Деформированные диски имеют низкое качество поверхности и обладают склонностью к короблению.When the difference in temperature of the end and the beginning of precipitation recrystallization of less than 350 ^{° C} increases the deformation force, the bundle formed, the crack that leads to the destruction of disk drives. During the precipitation of the end at a temperature above the recrystallization onset temperature of over 450 ^{° C} develop secondary recrystallization treatment processes in which nonuniform coarse-grained structure is formed, characterized by low durable properties. Deformed discs have poor surface quality and are prone to warping.

П р и м е р. 85 г смеси порошков молибдена, углерода, никеля, мас. 0,07 С; 0,05 Ni, Mo остальное, с добавлением 1 мас. пластификатора (4%-ный раствор каучука СК) прессовали в вертикальной цилиндрической пресс-форме и спекали в атмосфере водорода при 1200 ± 20^оС в течение 4 ч. Второе спекание заготовок проводили в вакууме при 2000 ± 30^оС в течение 3 ч. Спеченные заготовки имели следующие размеры
Н_заг. 6Н _диска 8 ·2,8 22,4 мм
V_заг. 1,22 V_диска 1,22· 6,893 8,409 см³,
D_заг

21,7 мм
Исходные данные:
Н_дис. 2,8 мм
D_дис. 56 мм
Форма спеченной заготовки обеспечивалась размерами пресс-формы, изготовленной с учетом коэффициентов усадки материала при спекании.PRI me R. 85 g of a mixture of powders of molybdenum, carbon, nickel, wt. 0.07 C; 0.05 Ni, Mo the rest, with the addition of 1 wt. plasticizer (a 4% solution of rubber SC) pressed into a vertical cylindrical mold and sintered in hydrogen atmosphere at 1200 ± 20 ^{° C} for 4 h. A second billet sintering was performed in vacuum at 2000 ± 30 ^{° C} for 3 hours. Sintered blanks had the following dimensions
N _zag. 6H _disc 8 · 2.8 22.4 mm
V _zag. 1.22 V _discs 1.22.6.893 8.409 cm ³ ,
D _zag

21.7 mm
Initial data:
N _dis. 2.8 mm
D _dis. 56 mm
The shape of the sintered billet was provided by the dimensions of the mold made taking into account the coefficients of shrinkage of the material during sintering.

Деформирование спеченных заготовок проводили по схеме однократной торцовой осадки при температуре 1500^оС, превышающей на 400^оС температуру начала рекристаллизации сплава. Осаженные заготовки имели качественную поверхность (отсутствие выпуклостей, расслоя, коробления) и по сравнению с катаными заготовками более благоприятную для данного вида продукции микроструктуру. Выход в годное составил 78%
Сопоставительный анализ экспериментальных данных показывает, что по сравнению с прототипом диски, полученные согласно предлагаемому способу, имеют более высокие и однородные механические характеристики и более качественную поверхность (отсутствует брак по расслою, короблению, надрыву кромок). Выход в годное изделий, полученных по предлагаемому способу, составляет 70-80% против 20% по прототипу.Deformation of the sintered bodies was carried out according to the scheme once the end face precipitation at a temperature of 1500 ^{° C,} exceeding by 400 ^C the recrystallization start temperature of the alloy. The deposited billets had a high-quality surface (no bulges, delamination, warping) and, compared with rolled billets, the microstructure more favorable for this type of product. Yield was 78%
A comparative analysis of the experimental data shows that, compared with the prototype, the disks obtained according to the proposed method have higher and more uniform mechanical characteristics and a better surface (there is no defect in separation, warping, tearing of edges). The yield of products obtained by the proposed method is 70-80% against 20% of the prototype.

Claims

METHOD FOR PRODUCING POWDER ARTICLES FROM MOLYBDENUM AND ITS ALLOYS, mainly thermal compensator disks, including pressing a powder billet, sintering and deformation, characterized in that, in order to improve the quality of the product and increase the yield, the powder billet is pressed into a cylindrical shape, the billet is sintered with volume equal to 1 , 2 - 1.3 of the volume of the disk of the temperature compensator, and a height equal to 6 - 20 of the height of the disk of the temperature compensator, the deformation is carried out by mechanical upsetting at a temperature of 350-450 ^o C higher than the temperature the beginning of recrystallization of molybdenum and its alloys, and after deformation, mechanical processing is carried out to the size of the thermal compensator disk.