RU2477669C1 - Способ вакуумной термической дегазации гранул жаропрочных сплавов в подвижном слое - Google Patents
Способ вакуумной термической дегазации гранул жаропрочных сплавов в подвижном слое Download PDFInfo
- Publication number
- RU2477669C1 RU2477669C1 RU2011142609/02A RU2011142609A RU2477669C1 RU 2477669 C1 RU2477669 C1 RU 2477669C1 RU 2011142609/02 A RU2011142609/02 A RU 2011142609/02A RU 2011142609 A RU2011142609 A RU 2011142609A RU 2477669 C1 RU2477669 C1 RU 2477669C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- granules
- degassing
- vacuum
- pellets
- thermal degassing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу термической дегазации гранул жаропрочных сплавов и подготовке их к компактированию. Камеру дегазации вакуумируют до давления не более 1·10-4 мм рт.ст. и осуществляют дозированную подачу гранул на наклонную поверхность, нагретую до 130-150°С. Термическую дегазацию гранул проводят в подвижном слое толщиной 8-15 монослоев при их передвижении по наклонной поверхности и заполняют гранулами стальную капсулу, нагретую до 400°С и размещенную в вакуумированной камере, и осуществляют ее герметизацию. Обеспечивается эффективное удаление газов и сокращение продолжительности процесса подготовки гранул к компактированию. 1 пр.
Description
Изобретение относится к области металлургии, а именно - к порошковой металлургии. Способ заключается в вакуумной термической дегазации в летящем (подвижном) потоке гранул в вакууме. Данный способ позволяет эффективно удалять газы, адсорбированные на поверхности гранул, и существенно уменьшить продолжительность процесса.
Известен способ вакуумной термической дегазации гранул, описанный в патенте на вакуумную установку для дегазации гранул (Патент РФ №1007280, B22F 1/06 от 06.01.1981 г.). Дегазация происходит следующим образом: гранулы попадают во вращающийся барабан, где под действием вакуума и температуры происходит десорбция кислорода и влаги с поверхности гранул в вакууме.
Недостатком данного метода является то, что он требует последующей отдельной операции по заполнению капсул гранулами. С целью их дальнейшего использования гранулы необходимо поместить в стальную капсулу для последующей операции компактирования. Разделение операций дегазации и заполнения капсулы ведет к увеличению длительности технологического процесса.
Известен способ дегазации металлургических порошков (Патент США №3954458, B22F 1/00 от 04.04.76 г.). Дегазация порошка происходит в неподвижном слое в вакууме 1·10-3 мм рт.ст при температурном интервале от 232 до 454°C. Этот способ был выбран в качестве прототипа.
Недостатком его является то, что нагрев гранул происходит в вакууме в неподвижном слое, что значительно замедляет этот процесс и, тем самым, увеличивает время дегазации. Это обусловлено тем, что нагрев гранул до температуры, необходимой для десорбции кислорода и влаги с поверхности гранул, происходит в вакууме очень медленно. В вакууме отсутствует передача тепла конвекцией, что приводит к тому, что для нагрева всей массы гранул (особенно в центре) в неподвижном слое требуется большое количество времени. Это приводит как к увеличению времени дегазации, так и к увеличению длительности всего технологического процесса.
В предлагаемом способе учитывается тот факт, что результаты исследования теплофизических свойств гранул и изучение условий нагрева гранул в неподвижном слое в вакууме убедительно свидетельствуют о том, что повысить скорость нагрева гранул можно только в случае уменьшения высоты слоя гранул, в идеале приближаясь к монослою.
Техническое осуществление дегазации в монослое возможно, если гранулы будут скатываться с нагретой металлической поверхности под действием собственного веса или вследствие приложенных к поверхности колебаний. В этом случае можно легко регулировать температуру нагрева гранул и длительность процесса дегазации, а десорбируемые с поверхности гранул газы легко удалить вакуумными насосами. Эта схема дегазации и легла в основу предлагаемого способа.
Предлагаемый способ включает в себя следующие стадии:
- вакуумирование камеры до давления ≤1·10-4 мм рт.ст;
- дозированную подачу гранул из бункера на поверхность, нагретую до температуры 130-150°C;
- вакуумную термическую дегазацию при их перемещении по этой поверхности;
- заполнение нагретой до 400°C стальной капсулы, находящейся в вакуумированной камере;
- герметизация отверстия в капсуле электронно-лучевой сваркой.
Предлагаемый способ объединяет в себе две операции - собственно дегазацию и заполнение капсулы гранулами, причем они происходят одновременно. Это способствует уменьшению длительности общего технологического цикла при производстве изделий из гранул.
Способ заключается в следующем: гранулы хранят в транспортном бункере, заполненном сверхчистым инертным газом (Ar, He), в котором затем создают вакуум на уровне 1,3 Па (~1·10-2 мм рт.ст). Далее гранулы из бункера тонким слоем толщиной в 8-15 монослоев с заданной скоростью поступают по наклонной поверхности в камеру дегазации, вакуум в которой 1,3·10-2 Па (1·10-4 мм рт.ст). На этом этапе происходит полное удаление газов из межгранульного пространства и нагрев гранул. Наличие в камере дегазации вибратора позволяет уплотнять гранулы по мере их поступления в капсулу. При вибрации гранулы перемещаются, форма и размеры каналов в межгранульном пространстве постоянно меняются, в результате газы, находившиеся в пространстве между гранулами, удаляются вакуумными насосами. Затем отверстие, через которое происходило заполнение капсулы гранулами, герметизируют электронно-лучевой сваркой.
ПРИМЕР: Были проведены исследования, показывающие эффективность метода дегазации в летящем (подвижном) слое. Этот метод сравнивали с дегазацией по прототипу - в неподвижном слое в вакууме. Сравнение проводили в двух направлениях: время, необходимое на весь цикл получения герметизированных капсул, и свойства готовых изделий, полученных методом горячего изостатического прессования из гранул, дегазированных вышеуказанными способами.
Режимы способов дегазации указаны ниже:
а) вакуумная термическая дегазация гранул в неподвижном слое (в засыпке):
- создание вакуума 1·10-2 Па в рабочей камере - 1 час;
- нагрев до 400°C - 2 часа;
- выдержка - 5 часов;
- нагрев до 750°C - 2 часа;
- выдержка - 6 часов;
- герметизация капсулы;
б) вакуумная термическая дегазация гранул в летящем (подвижном) слое:
- создание вакуума 1·10-2 Па - 1 час;
- нагрев капсулы до температуры 400°C - 0,25 часа;
- выдержка при температуре 400°C - 1 час;
- заполнение капсулы гранулами - 1,2-1,6 часа;
- герметизация капсулы.
В таблице 1 приведены сравнительные данные по продолжительности технологического цикла производства герметизированных капсул с гранулами по двум вышеупомянутым способам дегазации. В таблице 2 приведены свойства дисков из гранул, дегазированных различными способами.
Из этих таблиц видно, что изделия из гранул, дегазированных в летящем (подвижном) слое в вакууме, обладают примерно одинаковыми механическими свойствами по сравнению с изделиями, изготовленными при дегазации по прототипу. Однако предлагаемый способ имеет существенное преимущество по длительности технологического цикла, что позволяет повысить производительность процесса подготовки гранул к компактированию.
Таблица 2 | |||||||
Свойства дисков, изготовленных из гранул, дегазированных различными способами | |||||||
Способ вакуумной термической дегазации гранул | Температура испытания °C | Механические свойства | Жаропрочные свойства | ||||
σb, кгс/мм2 | σ0,2, кгс/мм2 | δ, % | Ψ,% | aн, кгс/см2 | Тгл 750°C δ=85 кгс/мм2 |
||
В неподвижном слое в вакууме | 20 | 133,4-140,2 | 87,9-95,6 | 24,4-32,0 | 20,1-30,8 | 7,2-10,6 | 60 ч без разрушения, снят с испытания |
800 | 96-111,1 | 80-86,3 | 14,0-22,4 | 16,8-29,6 | - | ||
В летящем (подвижном) слое в вакууме | 20 | 133,7-141,7 | 87,2-95,2 | 23,2-32,0 | 19,5-31,9 | 8,6-11,0 | 60 ч без разрушения, снят с испытания |
800 | 97,5 -105,2 | 80,0-90,3 | 13,6-27,2 | 18,3-33,0 | - |
Claims (1)
- Способ подготовки гранул жаропрочных сплавов к компактированию, включающий вакуумную термическую дегазацию гранул и заполнение гранулами стальной капсулы, отличающийся тем, что камеру дегазации вакуумируют до давления не более 1·10-4 мм рт.ст., осуществляют дозированную подачу гранул на наклонную поверхность, нагретую до 130-150°С, проводят термическую дегазацию гранул в подвижном слое толщиной 8-15 монослоев при их передвижении по указанной поверхности, заполняют гранулами стальную капсулу, нагретую до 400°С и размещенную в вакуумированной камере, и осуществляют ее герметизацию.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011142609/02A RU2477669C1 (ru) | 2011-10-21 | 2011-10-21 | Способ вакуумной термической дегазации гранул жаропрочных сплавов в подвижном слое |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011142609/02A RU2477669C1 (ru) | 2011-10-21 | 2011-10-21 | Способ вакуумной термической дегазации гранул жаропрочных сплавов в подвижном слое |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2477669C1 true RU2477669C1 (ru) | 2013-03-20 |
Family
ID=49124384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011142609/02A RU2477669C1 (ru) | 2011-10-21 | 2011-10-21 | Способ вакуумной термической дегазации гранул жаропрочных сплавов в подвижном слое |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2477669C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2536021C1 (ru) * | 2013-08-21 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Установка для заполнения и герметизации капсул с металлическим порошком |
RU2650375C1 (ru) * | 2017-03-31 | 2018-04-11 | Открытое акционерное общество "Композит" | Установка для получения герметичных капсул с металлическим порошком для горячего изостатического прессования (ГИП) изделий и способ получения герметичных капсул с металлическим порошком для ГИП изделий |
RU2681962C1 (ru) * | 2018-05-24 | 2019-03-14 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ дегазации нанопорошка вольфрама |
RU2720008C1 (ru) * | 2019-09-23 | 2020-04-23 | Публичное акционерное общество "Русполимет" | Способ вакуумной термической дегазации гранул жаропрочных, титановых сплавов и сталей в подвижном слое и устройство |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4056368A (en) * | 1976-02-04 | 1977-11-01 | Kelsey-Hayes Company | Method and apparatus for degassing gas contaminated particulate material |
JPH0421701A (ja) * | 1990-05-14 | 1992-01-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 金属粉末の清浄化方法 |
SU1740103A1 (ru) * | 1989-07-24 | 1992-06-15 | Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии | Способ обработки металлических порошков |
RU2038194C1 (ru) * | 1993-05-07 | 1995-06-27 | Ступинский металлургический комбинат | Способ получения гранул |
KR950008686B1 (ko) * | 1993-10-13 | 1995-08-04 | 충남대학교부속급속응고신소재연구소 | 분말의 연속 탈가스 및 직접 압축 성형 장치 |
-
2011
- 2011-10-21 RU RU2011142609/02A patent/RU2477669C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4056368A (en) * | 1976-02-04 | 1977-11-01 | Kelsey-Hayes Company | Method and apparatus for degassing gas contaminated particulate material |
SU1740103A1 (ru) * | 1989-07-24 | 1992-06-15 | Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии | Способ обработки металлических порошков |
JPH0421701A (ja) * | 1990-05-14 | 1992-01-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 金属粉末の清浄化方法 |
RU2038194C1 (ru) * | 1993-05-07 | 1995-06-27 | Ступинский металлургический комбинат | Способ получения гранул |
KR950008686B1 (ko) * | 1993-10-13 | 1995-08-04 | 충남대학교부속급속응고신소재연구소 | 분말의 연속 탈가스 및 직접 압축 성형 장치 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2536021C1 (ru) * | 2013-08-21 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Установка для заполнения и герметизации капсул с металлическим порошком |
RU2650375C1 (ru) * | 2017-03-31 | 2018-04-11 | Открытое акционерное общество "Композит" | Установка для получения герметичных капсул с металлическим порошком для горячего изостатического прессования (ГИП) изделий и способ получения герметичных капсул с металлическим порошком для ГИП изделий |
RU2681962C1 (ru) * | 2018-05-24 | 2019-03-14 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ дегазации нанопорошка вольфрама |
RU2720008C1 (ru) * | 2019-09-23 | 2020-04-23 | Публичное акционерное общество "Русполимет" | Способ вакуумной термической дегазации гранул жаропрочных, титановых сплавов и сталей в подвижном слое и устройство |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2687332C2 (ru) | Способ создания порошка кермета или цементированного карбида | |
RU2477669C1 (ru) | Способ вакуумной термической дегазации гранул жаропрочных сплавов в подвижном слое | |
JP6619141B2 (ja) | 粉末製品を使用して物体を製造するための方法 | |
JP5954196B2 (ja) | 円筒形Cu−Ga合金スパッタリングターゲット及びその製造方法 | |
CN102398028B (zh) | 一种真空热动态金属粉末除气包套方法 | |
CN103567444B (zh) | 钨靶材的制作方法 | |
JP6573629B2 (ja) | 高純度耐熱金属粉体、及び無秩序な組織を有し得るスパッタリングターゲットにおけるその使用 | |
JP2012518724A5 (ru) | ||
CN102366833B (zh) | 钨钛靶材坯料的制作方法 | |
TWI545214B (zh) | 鎢靶之製造方法 | |
GB201223033D0 (en) | Methods of forming a superhard structure or body comprising a body of polycrystalline diamond containing material | |
WO2015015144A1 (en) | Forming a metal component | |
WO2017068153A1 (en) | A process of manufacturing cermet or cemeted carbide component | |
RU2720008C1 (ru) | Способ вакуумной термической дегазации гранул жаропрочных, титановых сплавов и сталей в подвижном слое и устройство | |
RU2536021C1 (ru) | Установка для заполнения и герметизации капсул с металлическим порошком | |
TW200830351A (en) | Mercury releasing method | |
CN103438697A (zh) | 一种脱除油脂和粘结剂的烧结炉及方法 | |
RU2690764C1 (ru) | Способ получения пористого изделия из урана | |
JPH0663002B2 (ja) | 希土類含有金属の焼結法 | |
US5415832A (en) | Method of manufacturing mouldings | |
JPH10180492A (ja) | 粉末充填方法及び粉末充填装置 | |
JP6806517B2 (ja) | アルカリ土類金属の製造装置及び製造方法 | |
ELLIOTT et al. | Los Alamos National Laboratory Materials Science and Technology Division Los Alamos, New Mexico 87545 USA | |
SU884856A1 (ru) | Способ получени изделий из безвольфрамовых твердых сплавов | |
SU914181A1 (ru) | Способ получения заготовок из металлического порошка 1 |