RU2234394C2

RU2234394C2 - Low-porosity chip materials manufacturing method

Info

Publication number: RU2234394C2
Application number: RU2002129865A
Authority: RU
Inventors: Ю.Г. Дорофеев (RU); Ю.Г. Дорофеев; Евгений Васильевич Ромачевский (UA); Евгений Васильевич Ромачевский; С.Н. Сергеенко (RU); С.Н. Сергеенко
Original assignee: Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)
Priority date: 2002-11-06
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2004-08-20

Abstract

FIELD: powder metallurgy, namely methods and apparatuses for making powder materials on base of chips of hot forming process.

SUBSTANCE: method comprises steps of performing crossing type cold pressing by two stages: axial pressing and cross pressing in direction normal relative to axial pressing direction; sintering, heating and cross hot forming of blank; after axial pressing impregnating porous ship blanks in 10% solution of boric acid.

EFFECT: enhanced quality of low-porosity hot formed chip-made materials.

1 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности, к способу изготовления порошковых материалов на основе стружки медных сплавов горячей штамповкой нагретых пористых порошковых заготовок.The invention relates to the field of powder metallurgy, in particular, to a method for the manufacture of powder materials based on shavings of copper alloys by hot stamping of heated porous powder billets.

Известен способ изготовления высокоплотных материалов путем горячей штамповки нагретых стружковых брикетов (Дорофеев Ю.Г. Динамическое горячее прессование пористых порошковых заготовок. - М.: Металлургия, 1968. - 216 с.)A known method of manufacturing high-density materials by hot stamping of heated chip briquettes (Dorofeev YG Dynamic hot pressing of porous powder billets. - M .: Metallurgy, 1968. - 216 S.)

Данный способ позволяет изготавливать высокоплотные порошковые материалы (пористость менее 3%), однако полученные таким способом брикеты используют для переплава, т.к. прочность материала низкая.This method allows the manufacture of high-density powder materials (porosity of less than 3%), however, the briquettes obtained in this way are used for remelting, because material strength is low.

Известен способ изготовления порошковых высокоплотных материалов методом перекрестного прессования (Захарян И.В. Исследование процессов уплотнения металлического порошка. - Новочеркасск: НПИ, 1973. - 323 с.). Способ включает проведение перекрестного холодного прессования, состоящего из операций осевого прессования и поперечного, в направлении, перпендикулярном первоначальному, и последующее спекание заготовок.A known method of manufacturing high-density powder materials by cross-pressing (Zakharyan I.V. Study of the processes of compaction of metal powder. - Novocherkassk: NPI, 1973. - 323 S.). The method includes carrying out cross cold pressing, consisting of axial pressing and transverse, in the direction perpendicular to the original, and subsequent sintering of the workpieces.

Данный способ позволяет снизить пористость порошкового материала, однако не позволяет изготавливать высококачественные изделия из стружки, т.к. отсутствует операция горячего доуплотнения.This method allows to reduce the porosity of the powder material, but does not allow to produce high-quality products from chips, because no hot sealing operation.

Наиболее близкий способ - способ изготовления высокоплотных спеченных изделий (его варианты) (А.с. №1049184 СССР, МКИ B 22 F 3/02 B 22 F 3/14. Способ изготовления высокоплотных спеченных изделий (его варианты) /Новочерк. политехн. ин-т., №3464306/22-02; заявл. 07.07.82; опубл. 23.10.83, Бюл. №39. Дорофеев Ю.Г., Малеванный А.И., Мирошников В.И., Сергеенко С.Н., Симилейский Б.М.).The closest method is a method of manufacturing high-density sintered products (its variants) (AS No. 1049184 USSR, MKI B 22 F 3/02 B 22 F 3/14. A method of manufacturing high-density sintered products (its variants) / Novocherk. Polytechnic. in., No. 3464306 / 22-02; claimed 07.07.82; publ. 23.10.83, Bull. No. 39. Dorofeev Yu.G., Malevanny A.I., Miroshnikov V.I., Sergeenko S. N., Simileisk B.M.).

Способ заключается в формовании заготовки, спекании, нагреве и последующей горячей штамповке в две стадии: осевая и поперечная, в направлении, нормальном к осевому.The method consists in molding the preform, sintering, heating and subsequent hot stamping in two stages: axial and transverse, in the direction normal to axial.

Данный способ, позволяющий изготавливать качественные изделия трубчатой формы, однако способ характеризуется низким качеством материала при получении изделий на основе стружки.This method allows to produce high-quality tubular products, however, the method is characterized by low quality of the material when receiving products based on chips.

Решаемая задача: повышение качества низкопористых горячедеформированных изделий при утилизации стружки цветных металлов.Problem to be solved: improving the quality of low-porous hot-deformed products during the disposal of non-ferrous metal chips.

Задача решается путем холодного прессования, спекания, нагрева и поперечной горячей штамповки, причем холодное прессование проводят в две стадии, а именно осевое прессование и поперечное в направлении, нормальном к осевому, при этом после осевого прессования проводят пропитку пористых стружковых заготовок в 10%-ном водном растворе борной кислоты. Технология изготовления образцов представлена на чертеже.The problem is solved by cold pressing, sintering, heating and transverse hot stamping, and cold pressing is carried out in two stages, namely, axial pressing and transverse in the direction normal to axial, while after axial pressing, porous chip blanks are impregnated in 10% an aqueous solution of boric acid. The manufacturing technology of the samples is presented in the drawing.

Пример 1. Изготовление стружкового материала производится по следующей технологии: осевое холодное прессование под давлением Р_охп=500 МПа, пропитка образцов в 10%-ном водном растворе борной кислоты в течение 0,5 часа, поперечное холодное прессование под давлением Р_пхп=550 МПа, спекание в защитной среде диссоциированного аммиака с добавкой в засыпку 1% NH₄Cl при температуре 850°С в течение 2,5 часа, нагрев в защитной среде под горячую штамповку в среде диссоциированного аммиака до 850-870°С в течение 20 минут и последующую поперечную горячую штамповку. Стружковый материал после спекания имел пористость 12-14%, прочность при испытаниях на срез спеченных материалов составила 32 МПа, а горячедеформированных 123 МПа.Example 1. The production of chip material is carried out according to the following technology: axial cold pressing under pressure P _OHP = 500 MPa, impregnation of samples in a 10% aqueous solution of boric acid for 0.5 hours, transverse cold pressing under pressure P _php = 550 MPa sintering in a protective medium of dissociated ammonia with the addition of 1% NH ₄ Cl in a backfill at a temperature of 850 ° C for 2.5 hours, heating in a protective medium for hot stamping in a medium of dissociated ammonia to 850-870 ° C for 20 minutes and subsequent transverse hot stamping. The chip material after sintering had a porosity of 12-14%, the strength in the shear test of sintered materials was 32 MPa, and that of hot-deformed 123 MPa.

Пример 2. Технология изготовления стружкового материала включает следующие операции: осевое холодное прессование под давлением Р_охп=500 МПа, пропитка образцов в 10%-ном водном растворе борной кислоты в течение 0,5 часа, поперечное холодное прессование под давлением Р_пхп=550 МПа, спекание в защитной среде диссоциированного аммиака с добавкой в засыпку 1% NH₄Cl при температуре 850°С в течение 2,5 часа, нагрев в защитной среде под горячую штамповку в среде диссоциированного аммиака до 800-820°С в течение 20 минут и последующую поперечную горячую штамповку. Стружковый материал после горячей штамповки имел пористость 2-3%, прочность при испытаниях на срез составила 108 МПа.Example 2. The technology for the manufacture of chip material includes the following operations: axial cold pressing under pressure P _OHP = 500 MPa, impregnating samples in a 10% aqueous solution of boric acid for 0.5 hours, transverse cold pressing under pressure P _php = 550 MPa sintering in a protective medium of dissociated ammonia with the addition of 1% NH ₄ Cl in a backfill at a temperature of 850 ° C for 2.5 hours, heating in a protective medium for hot stamping in a medium of dissociated ammonia to 800-820 ° C for 20 minutes and subsequent transverse hot stamps y. The chip material after hot stamping had a porosity of 2-3%, and the strength during shear testing was 108 MPa.

Claims

A method of manufacturing high-density chip materials, including cold pressing, sintering, heating and transverse hot stamping, characterized in that cold pressing is carried out in two stages, namely axial pressing and transverse in the direction normal to axial, while porous impregnation is carried out after axial pressing chip blanks in a 10% aqueous solution of boric acid.