RU2170159C2

RU2170159C2 - Method for making elongated rods

Info

Publication number: RU2170159C2
Application number: RU99114344/02A
Authority: RU
Inventors: В.И. Калмыков; Ю.П. Ракунов; В.А. Хрульков; Т.М. Петровска; Т.М. Петровская; Н.А. Золотова; Н.И. Борисенко
Original assignee: Калмыков Владимир Ильич; Ракунов Юрий Павлович; Хрульков Владимир Андреевич; Петровская Татьяна Михайловна; Золотова Наталья Алексеевна; Борисенко Николай Иванович
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2001-07-10

Abstract

FIELD: powder metallurgy technique, namely manufacture of rods of hard alloys having axial holes. SUBSTANCE: method comprises steps of introducing into hard alloy powder 2-2,5% of plasticizing agent; pressing plasticized powder to tile blank with density lower than designed density of pressed blank; transferring tile blank to cavity of press-mold; placing washer made of binder material between tile blanks; subjecting them to double-side pressing for making pressed blank. EFFECT: possibility for making elongated rod blanks with uniform distribution of physico-mechanical, dimensional and structural parameters along the whole length of rod. 2 cl, 7 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Способ относится к порошковой технологии и может быть применен при изготовлении стержней из твердых сплавов, в том числе и с отверстиями, расположенными вдоль оси. The method relates to powder technology and can be used in the manufacture of rods of hard alloys, including with holes located along the axis.

Известен способ изготовления длинных стержней, при котором в порошок твердосплавной смеси вводят 8...12% пластификатора, пластифицированный пресс-порошок прессуют в виде заготовок-шашек в закрытой пресс-форме, затем переносят заготовку-шашку в полость экструдера, подогревают и продавливают через фильеру, выполненную по форме и профилю будущего изделия, затем полученную прессовку охлаждают и защищают от повреждения поверхности за счет температурных влияний (см. Муха И.М. Твердые сплавы в мелкосерийном производстве. - Киев: Наукова думка, 1961 г., стр. 16...22). A known method of manufacturing long rods, in which 8 ... 12% plasticizer is introduced into the powder of the carbide mixture, the plasticized press powder is pressed in the form of blanks-checkers in a closed mold, then the blank-checker is transferred to the cavity of the extruder, heated and pressed through a die made according to the shape and profile of the future product, then the resulting compact is cooled and protected from surface damage due to temperature influences (see IM Mukha. Hard alloys in small-scale production. - Kiev: Naukova Dumka, 1961 G., p. 16 ... 22).

Способ экструзии имеет тот недостаток, что для устойчивого протекания процесса необходимо вводить в пресс-порошок 8...12% пластификатора, что приводит к повышенной пористости изделий после спекания, появлению продольных и кольцевых трещин и, в конечном итоге, вызывает понижение механических свойств спеченной заготовки (там же, стр. 19, 22). The extrusion method has the disadvantage that for a stable process it is necessary to introduce 8 ... 12% plasticizer into the press powder, which leads to increased porosity of the products after sintering, the appearance of longitudinal and annular cracks and, ultimately, causes a decrease in the mechanical properties of sintered blanks (ibid., p. 19, 22).

Известен способ изготовления длинных стержней в закрытой пресс-форме, принятой за прототип, при котором в порошок твердосплавной смеси вводят 8... 12% пластификатора, пластифицированный пресс-порошок прессуют в виде заготовок-шашек с меньшим условным диаметром, но большей длины, при сохранении массы будущей прессовки, затем переносят заготовку-шашку в полость пресс-формы, подогревают и подвергают прессованию. Затем пресс-форму охлаждают до 8.. .12^oC и выпрессовывают полученную заготовку (см. там же, стр. 23...25).A known method of manufacturing long rods in a closed mold, adopted as a prototype, in which 8 ... 12% plasticizer is introduced into the powder of the carbide mixture, the plasticized press powder is pressed in the form of check pieces with a smaller nominal diameter, but a larger length, with preserving the mass of the future pressing, then the billet-checker is transferred to the cavity of the mold, heated and pressed. Then the mold is cooled to 8 ... 12 ^° C and the resulting workpiece is pressed out (see ibid., P. 23 ... 25).

Способ позволяет получать более плотную прессовку и, соответственно, более прочное после спекания изделие, но тем не менее прочность получаемых изделий на 20...30% ниже величины по ГОСТ 3882-74 и распределение прочности по длине изделия получается неравномерным - к концу противоположному прессующему пуансону она меньше. The method allows to obtain a denser pressing and, consequently, a stronger product after sintering, but nevertheless, the strength of the obtained products is 20 ... 30% lower than the value according to GOST 3882-74 and the distribution of strength along the length of the product is uneven - to the end of the opposite pressing it is smaller to a punch.

Целью изобретения является разработка способа изготовления длинных стержней, в том числе и с одним или несколькими отверстиями, параллельными оси, позволяющего получать максимальное уплотнение прессовки, обеспечивающего получение спеченных заготовок максимальной прочности, равномерной по всей длине изделия. The aim of the invention is to develop a method of manufacturing long rods, including one or more holes parallel to the axis, which allows to obtain the maximum compaction of the pressing, providing sintered blanks of maximum strength, uniform along the entire length of the product.

Цель достигается тем, что в порошок твердосплавной смеси вводят 2...2,5% пластификатора, прессуют несколько заготовок-шашек с плотностью ниже расчетной плотности заготовки-прессовки и подвергают их совместному двустороннему прессованию, для увеличения прочности между заготовками-шашками помещают шайбу, спрессованную из материала связки. The goal is achieved by the fact that 2 ... 2.5% plasticizer is introduced into the powder of the carbide mixture, several pieces of checkers with a density lower than the calculated density of the compression workpiece are pressed and subjected to joint bilateral pressing, to add strength between the pieces of checkers, put a washer, pressed from the material of the bundle.

Способ осуществляют, как показано на фиг. 1 - 7. The method is carried out as shown in FIG. 1 - 7.

Через воронку 1 (см. фиг. 1) в матрицу 2 с установленным в ней пуансоном с иглой 3 засыпают пластифицированную твердосплавную смесь 4. Затем воронку 1 убирают, в полость матрицы помещают верхний пуансон 5 (см. фиг. 2) и производят прессование заготовки-шашки 6 с плотностью ниже расчетной плотности окончательной прессовки. Through the funnel 1 (see Fig. 1), a plasticized carbide mixture 4 is poured into the matrix 2 with the punch with the needle 3 inserted in it. Then the funnel 1 is removed, the upper punch 5 is placed in the cavity of the matrix (see Fig. 2) and the workpiece is pressed - drafts 6 with a density lower than the calculated density of the final pressing.

Из заготовок-шашек 6 собирают промежуточную заготовку 7, как это показано на фиг. 3. На фиг. 3 показана промежуточная заготовка 7, составленная из трех, для примера, заготовок-шашек 6. An intermediate preform 7 is assembled from the checker blanks 6, as shown in FIG. 3. In FIG. 3 shows an intermediate preform 7 made up of three, for example, drafts 6.

На фиг. 4 показана промежуточная заготовка 8, составленная из трех, для примера, заготовок-шашек 6 и прокладок 9 из материала связки твердого сплава. In FIG. 4 shows an intermediate preform 8 made up of three, for example, checker blanks 6 and gaskets 9 made of hard alloy binder material.

Затем промежуточную заготовку 7 (или 6) устанавливают в полость матрицы 10 с зазором 11 между внутренней поверхностью полости матрицы 10 и внешней поверхностью заготовки 7 и с зазором 12 между стенкой отверстия заготовки 7 и иглой 13-14, как показано на фиг. 5. Then, the intermediate preform 7 (or 6) is installed in the cavity of the matrix 10 with a gap 11 between the inner surface of the cavity of the matrix 10 and the outer surface of the preform 7 and with a gap 12 between the wall of the opening of the preform 7 and the needle 13-14, as shown in FIG. 5.

В полость матрицы 10 вводят пуансон 15 и производят прессование окончательной прессовки 16 с двух сторон, как это показано стрелками 17 и 18 на фиг. 6. A punch 15 is inserted into the cavity of the matrix 10 and the final pressing 16 is pressed from two sides, as shown by arrows 17 and 18 in FIG. 6.

На фиг. 7 показан окончательный вид заготовки длинного стержня 16. In FIG. 7 shows the final view of the preform of the long rod 16.

Пример, иллюстрирующий предлагаемый метод
Преимущества предлагаемого метода показаны на примере прессования десяти твердосплавных стержней из сплава ВК60М диаметром 8 мм, длиной 100 мм с сквозным отверстием по оси диаметром 1,5 мм. Каждый стержень прессовался по предлагаемому методу из 4-х прессовок-шашек. После спекания по методике ГОСТ 4872-75 на 3-х стержнях изготавливались шлифы вдоль всей длины стержня, на которых исследовалась структура твердого сплава: пористость, содержание графита, величина зерна фазы WC, количество мелких до 1 мкм зерен. На семи стержнях в зонах, указанных в таблице, по методике ГОСТ 3882-74 были определены: твердость, плотность, прочность, коэффициент усадки. Данные исследования приведены в таблице.An example illustrating the proposed method
The advantages of the proposed method are shown by pressing ten carbide rods made of VK60M alloy with a diameter of 8 mm and a length of 100 mm with a through hole along an axis with a diameter of 1.5 mm. Each core was pressed according to the proposed method of 4 pressing drafts. After sintering according to the GOST 4872-75 method on 3 rods, thin sections were made along the entire length of the rod, on which the structure of the hard alloy was studied: porosity, graphite content, grain size of the WC phase, and the number of fine grains up to 1 μm. On seven rods in the zones indicated in the table, according to the method of GOST 3882-74, the following were determined: hardness, density, strength, shrinkage coefficient. The research data are given in the table.

Из таблицы видно, что предлагаемый способ позволяет получать длинные стержневые заготовки с равномерным распределением физико-механических, размерных и структурных параметров по всей длине. The table shows that the proposed method allows to obtain long rod blanks with a uniform distribution of physico-mechanical, dimensional and structural parameters along the entire length.

Claims

1. A method of manufacturing long rods in a closed mold, comprising introducing into the powder a carbide mixture of a plasticizer, compressing the plasticized press powder in the form of a check piece, which is then transferred to the cavity of the mold and subjected to compression, characterized in that it is carbide powder the mixtures are injected with 2 - 2.5% plasticizer, pressed dough pieces with a density lower than the calculated density of the pressed workpiece and subjected to joint bilateral pressing.

2. The method according to claim 1, characterized in that a washer pressed from the material of the ligament is placed between the pieces-checkers.