RU2010147810A

RU2010147810A - Композитная заготовка, имеющая управляемую долю пористости в, по меньшей мере, одном слое, и способы ее изготовления и использования

Info

Publication number: RU2010147810A
Application number: RU2010147810/02A
Authority: RU
Inventors: Вирендра С. ВАРКЕ (US); Вирендра С. ВАРКЕ; Стефен Дж. МАШЛ (US); Стефен Дж. МАШЛ
Original assignee: БОДИКОУТ АйЭмТи, ИНК. (US); БОДИКОУТ АйЭмТи, ИНК.
Priority date: 2008-04-24
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2012-05-27
Also published as: WO2009132278A1; CN102083574A; KR101370751B1; MX2010011681A; BRPI0910614A2; RU2468890C2; US20120085811A1; CA2725311C; KR20110020236A; US20090269605A1; EP2282858A1; JP2011518952A; CA2725311A1

Abstract

1. Многокомпонентная плакированная заготовка, содержащая, по меньшей мере, первый и второй компоненты с интерметаллическим соединением, при этом первый и второй компоненты имеют первое и второе напряжение пластического течения соответственно, создаваемые в ответ на пластическую деформацию, и, по меньшей мере, один из первого и второго компонентов частично уплотнен до заранее определенного объема пор, превышающего ноль, и согласован с соответствующим напряжением пластического течения, выбранным на основе напряжения пластического течения, по меньшей мере, одного другого компонента. ! 2. Заготовка по п.1, которая является пустотелой двухкомпонентной заготовкой, первый компонент выполнен из углеродистой стали полной плотности, и второй компонент является порошком сплава на основе никеля, уплотненным до плотности 92% от полной плотности или менее. ! 3. Заготовка по п.2, в которой указанная плотность составляет от 83 до 92% от полной плотности. ! 4. Заготовка по п.1, в которой компонент, имеющий заранее определенный объем пор, частично уплотнен от максимальной объемной плотности, составляющей не менее 62-72% от теоретической полной плотности для порошка со сферическими частицами. ! 5. Заготовка по п.1, которая подвергнута горячему изостатическому прессованию, и объем пор определен параметрами времени, температуры и давления. ! 6. Заготовка по п.1, в которой объем, концентрация и распределение пор в компоненте обеспечивают отношение напряжений пластического течения 2,3 или менее. ! 7. Заготовка по п.1, в которой отношение напряжений пластического течения первого и второго компонентов не превышает 2,0. !8. Заготовка по п.1, в которой �

Claims

1. Многокомпонентная плакированная заготовка, содержащая, по меньшей мере, первый и второй компоненты с интерметаллическим соединением, при этом первый и второй компоненты имеют первое и второе напряжение пластического течения соответственно, создаваемые в ответ на пластическую деформацию, и, по меньшей мере, один из первого и второго компонентов частично уплотнен до заранее определенного объема пор, превышающего ноль, и согласован с соответствующим напряжением пластического течения, выбранным на основе напряжения пластического течения, по меньшей мере, одного другого компонента.

2. Заготовка по п.1, которая является пустотелой двухкомпонентной заготовкой, первый компонент выполнен из углеродистой стали полной плотности, и второй компонент является порошком сплава на основе никеля, уплотненным до плотности 92% от полной плотности или менее.

3. Заготовка по п.2, в которой указанная плотность составляет от 83 до 92% от полной плотности.

4. Заготовка по п.1, в которой компонент, имеющий заранее определенный объем пор, частично уплотнен от максимальной объемной плотности, составляющей не менее 62-72% от теоретической полной плотности для порошка со сферическими частицами.

5. Заготовка по п.1, которая подвергнута горячему изостатическому прессованию, и объем пор определен параметрами времени, температуры и давления.

6. Заготовка по п.1, в которой объем, концентрация и распределение пор в компоненте обеспечивают отношение напряжений пластического течения 2,3 или менее.

7. Заготовка по п.1, в которой отношение напряжений пластического течения первого и второго компонентов не превышает 2,0.

8. Заготовка по п.1, в которой пластическая деформация является горячей обработкой.

9. Заготовка по п.1, в которой пластическая деформация является процессом изготовления труб, выбранным из группы, содержащей волочение, прямую экструзию, обратную экструзию, периодическую прокатку на пилигримовом прокатном стане, и прокатку на стане Маннесманна.

10. Заготовка по п.1, которая является предварительной заготовкой для плакированной трубы.

11. Заготовка по п.1, которая плакирована снаружи, плакирована изнутри или плакирована с обеих ее сторон, при этом плакирование создает компонент с объемом пор больше нуля, а второй из компонентов является заготовкой.

12. Заготовка по п.1, в которой компонент с объемом пор больше нуля выбран из группы, содержащей компоненты, обладающие коррозиестойкостью, износостойкостью, прочностью, электропроводностью, теплопроводностью, и их комбинациями.

13. Заготовка по п.1, в которой компонент с объемом пор больше нуля является сплавом на основе никеля, а другой компонент является стальным сплавом.

14. Заготовка по п.1, в которой плакированная заготовка является биметаллической.

15. Плакированная заготовка, содержащая структурный компонент, соединенный с компонентом из износостойкого или коррозиестойкого сплава, полученный способами порошковой металлургии, при этом компонент, полученный способами порошковой металлургии, имеет заранее определенный объем пор, превышающий нуль, согласованный с реакцией на напряжение пластического течения, при этом во время пластического деформирования напряжение пластического течения, по существу, аналогично напряжению пластического течения структурного компонента для сохранения соединения после пластического деформирования.

16. Способ изготовления плакированной заготовки для обработки пластическим деформированием, содержащий следующие этапы:

создания первого компонента заготовки;

создания второго компонента заготовки, примыкающего к первому компоненту заготовки;

регулировки пористости одного из компонентов заготовки до заранее определенной величины, согласованной для получения напряжения пластического течения в ответ на пластическую деформацию, выбранного на основе напряжения пластического течения другого компонента; и

создания соединения между первым и вторым компонентами.

17. Способ по п.16, в котором этап создания первого компонента заготовки содержит создание кованой заготовки из углеродистой стали заранее определенных размеров и с заранее определенным напряжением пластического течения в ответ на пластическую деформацию.

18. Способ по п.16, в котором этап создания второго компонента заготовки, примыкающего к первому компоненту, содержит следующие этапы:

приваривания капсулы к первому компоненту заготовки для создания кольцевой полости;

заполнения кольцевой полости порошком коррозиестойкого или износостойкого сплава;

осуществления вибрации порошка сплава при заполнении полости;

вакуумирования, спекания и герметизация капсулы.

19. Способ по п.18, в котором этапы регулирования пористости одного из компонентов заготовки и создания соединения между компонентами заготовки включают горячее изостатическое прессование капсулы в течение заранее определенного времени, в заранее определенных условиях температуры и давления для создания указанного соединения и получения заранее определенной пористости.

20. Способ по п.19, дополнительно содержащий этап растворения интерметаллических элементов, сформированных на границе компонентов заготовки.

21. Способ по п.20, в котором этап растворения интерметаллических компонентов содержит нагрев плакированной заготовки до температуры экструзии и выдерживание заготовки при этой температуре.

22. Способ по п.21, дополнительно содержащий этап смазки и экструзии заготовки с заранее определенной скоростью экструзии.

23. Способ по п.16, дополнительно содержащий этап проводки целостности заготовки ультразвуком.

24. Способ изготовления плакированной трубы, содержащий следующие этапы:

создания заготовки из ковкой стали;

приваривания к заготовке капсулы для создания кольцевой полости;

осуществления вибрации порошка при заполнении полости;

вакуумирования, спекания и герметизация капсулы;

горячего изостатического прессования инкапсулированной сборки из стальной заготовки и порошка сплава при заранее определенных давлении и температуре и в течение заранее определенного времени для создания в сплаве пористости, согласованной с заранее определенным напряжением пластического течения и для соединения порошка сплава со стальной заготовкой;

охлаждения инкапсулированной сборки до комнатной температуры и удаления капсулы из сборки;

удаления интерметаллических элементов с границы подвергнутых горячему изостатическому прессованию компонентов; и

экструдирования подвергнутых горячему изостатическому прессованию компонентов с заранее определенной скоростью экструзии.

25. Способ по п.24, в котором этап экструзии подвергнутых горячему изостатическому прессованию компонентов содержит нагрев компонентов.

26. Многокомпонентная плакированная заготовка, содержащая первый и второй компоненты, соединенные друг с другом интерметаллическим соединением, при этом компоненты в состоянии полной плотности имеют отношение напряжений пластического течения более чем 2,3, и, по меньшей мере, один из компонентов имеет заранее определенный объем пор больше нуля для создания отношения напряжений пластического течения при пластической деформации, не превышающее 2,3.

27. Заготовка по п.26, в которой отношение напряжений пластического течения не превышает 2,0.