SU1197870A1

SU1197870A1 - Пресс-форма дл гор чего прессовани тугоплавких порошков

Info

Publication number: SU1197870A1
Application number: SU843697196A
Authority: SU
Inventors: Юрий Михайлович Балаклиенко; Ирина Федоровна Никольская; Вячеслав Владимирович Жданов; Александр Викторович Демин
Original assignee: Предприятие П/Я М-5409
Priority date: 1984-01-31
Filing date: 1984-01-31
Publication date: 1985-12-15

Abstract

1. ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ ТУГОПЛАВКИХ ПОРОШКОВ, содержаща верхние и нижние графитовые пуансоны и углеродную матрицу. отличающа с тем, что, с целью повьшени качества заготовок, матрица вьтолнена в виде набора колец , расположенных перпендикул рно ее оси, причем кольца выполнены из углеродной ткани или углеродного трикотажа. 2. Пресс-форма по п. 1, отличающа с тем, что кольца, выполненные из у -леродной ткани или углеродного трикотажа, дополнительно содержат соединение, увеличивающее деформируемость матрицы, например борную кислоту.

Description

;о «

00

Изобретение- относитс к порошков металлургии, в частности, к прессформам дл гор чего прессовани тугплавких порошкообразных материалов, в том числе углеродных.

Целью изобретени вл етс повышение качества заготовок.

На чертеже схематически показана пресс-форма дл гор чего прессовани тугоплавких порошков, помещенна в контейнер дл гор чего прессовани общий вид.

Пресс-форма состоит из нижних токоподвод щих графитов1 х пуансонов 1, деформирующейс матрицы, выполненной из набора слоев углеродной ткани или трикотажа 2, верхних токоподвод щих графитовых пуансонов 3, порошкообразного материала шихты 4. Защитный экран 5, установленный на центрирующем кольце 6, крышки 7, теплоизолирующа засьшка из коксовой крошки 8 размещены в металлическом контейнере 9 дл гор чего прессовани . Контейнер 9 с прессформой помещают в разъем пресса дл гор чего прессовани между медными водоохлаждаемыми токоподводами и производ т гор чее прессование порошка. Температуру в процессе прессовани измер ют оптическим пирометром через графитовую трубку 10, продуваемую инертным газом. Нагревпрес .формы и порошка осуществл ют с помощью пр мого пропускани электрического тока,

Дл изготовлени матрицы используют углеродную ткань, например, марки ТГН-2М (ТУ 48-20-19-83, толщина ткани 0,6 мм, ширина 600 мм, прочность на разрыв, кгс/5 см, на основе 65, по утку 32) или углеродную трикотажную ленту, например, марки УТЛ-500 (ТУ 88 УССР 06280-81, толщина ленты 3,6 мм, ширина 600 мм прочность на разрыв, кгс/5 см, на основе 60).

Из ткани (ленты) с помощью вьфубных ножей изготавливают кольца, например, с наружным диаметром 150 мм, внутренним - 100 мм. Кольца послойно укладывают на графитовый пуансон, с диаметром не менее чем на 20 мм превьш1ающим наружный диаметр колец. Затем внутреннюю полость заполн ют прессуемым порошком, устанавливают верхний пуансон и помещают в контейнер дл гор чего прессовани .

Дл увеличени деформируемости пресс-формы в процессе прессовани ткань (лента) может содержать борную кислоту или другие соединени , которые ввод т, например, путем пропитки .

Матрицу, в которой между сло ми ткани (трикотажной ленты) расположе- . ны слои прессуемого порошкообразного материала, изготавливают с помощью специального устройства-дозатора. Дозирующим элементом устройства вл етс сетка, нат нута на раму. Порошок засыпают в подвижный бункер, который перемещают по сетке, прижатой к расположенному на пуансоне кольцу из ткани (ленты), при этом порошок равномерно распредел етс по поверхности кольца и заполн ет пространство внутри кольца. Затем сетку поднимают и на слой порошка укладывают следующее кольцо из ткани (ленты). Операцию повтор ют до получени необходимой высоты прессформы , заполненной прессуемым порошком .

Деформируемость матрицы в процессе гор чего прессовани до температуры , соответствующей температуре термообработки углеволокнистого материала матрицы, осуществл етс в основном за счет его упругой деформации . При более высоких температурах реализуетс пластическа деформаци углеволокнистого тканого или трикотажного материала. Относительна усадка матрицы при упругой деформации 20-30%, а при пластической деформации достигает 40-50% от ее первоначальной высоты.

В отличие от известных у предложенной пресс-формы прочность матрицы в процессе гор чего прессовани повьш1аетс пропорционально приложенному давлению. При оптимальных соотношени х ее наружного диаметра к внутреннему (1,2 - 1,5) и высоты к диаметру (1,0 - 1,5) прочность матрицы определ етс сопротивлением сдвигу слоев углеволокнистого материала , а сдвигова прочность пр мо пропорциональна вертикальному давлению , т.е. давлению прессовани . Поскольку предел прочности при сжатии материала матрицы 600-800 кгс/см , разрушение матрицы исключаетс . Это обеспечивает высокий выход годного.

Введение в состав углеволокнистого материала борной кислоты или других пластификаторов, которые при температуре выше активируют спекание углеродных материалов, также способствует повышению сдвиге вой прочности материала матрицы. При этом борную кислоту или другие активаторы спекани ввод т в материал матрицы как непосредственно в ткань, например пропиткой, так и в шихту прессуемых порошков, слои которой располагают между сло ми углеродной ткани (трикотажа). В последнем случае в 1,5-6 раз сокращаетс расход углеволокнистых материалов на изготовление матрицы В пресс-форме обеспечиваетс надежный электрический контакт при на греве пр мым пропусканием электрического тока на всех стади х гор чего прессовани . Это устран ет местные перегревы верхних пуансонов способствует возможности их многократного (4-5 раз) использовани . Пресс-форма обеспечивает равномерное распределение давлени и тем пературы по объему прессуемого издели , что обеспечивает однородность материала, снижает уровень внутренних напр жений и обуславливает улучшение физико-механических характеристик (повышаетс плотность , прочность, теплопроводность. 0 снижаетс электросопротивление материала ) . .Характеристики предлагаемых прессформ дл гор чего прессовани тугоплавких порошков (примеры 1-4), а также пресс-формы по прототипу (пример 5) предс -авлены в табл. 1. Физико-механические свойства спрессованных заготовок, полученнь1х в результате гор чего прессовани по одному и тому же режиму из шихты, содержащей 77,0 мас.% кокса КНПС (крупность частиц менее, 100 мкм) и 23,0 мас.% борной кислоты (крупность частиц менее 50 мкм) представлены в табл. 2. Выход годного с применением предлагаемой пресс-формы 99,5%, выход годного по прототипу 40%. Таким образом, пресс-форма дл гор чего прессовани тугоплавких порошков обеспечивает получение крупногабаритньпс заготовок, позвол ет осуществить равномерный нагрев прессуемого порошка, повьш1ает в 2-2,5 раза выход годных прессованных заготовок , значительно (в 1,5-2,0 раза) улучшает физико-механические характеристики материала заготовок, а также повышает срок службы графитовой оснастки (пуансонов) в 4-5 раз.

УТЛ-50030024030084

ТГН-2М150100180300

ТГН-2М15010015050

УТЛ-50030022046085

ВПП

(графит)120100300

Таблица 1

12,0

2.4 1,8

Таблмца2

Claims

, 1. ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ’ПРЕССОВАНИЯ ТУГОПЛАВКИХ ПОРОШКОВ, содержащая верхние и нижние графитовые пуансоны и углеродную матрицу, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества заготовок, матрица выполнена в виде набора колец, расположенных перпендикулярно ее оси, причем кольца выполнены из углеродной ткани или углеродного трикотажа.
2. Пресс-форма по п. 1, отличающаяся тем, что кольца, выполненные из углеродной ткани или углеродного трикотажа, дополнительно содержат соединение, увеличивающее деформируемость матрицы, напри- ’ мер борную кислоту.