SU1456282A1 - Method and apparatus for compacting powders of refractory compounds - Google Patents

Method and apparatus for compacting powders of refractory compounds Download PDF

Info

Publication number
SU1456282A1
SU1456282A1 SU874218725A SU4218725A SU1456282A1 SU 1456282 A1 SU1456282 A1 SU 1456282A1 SU 874218725 A SU874218725 A SU 874218725A SU 4218725 A SU4218725 A SU 4218725A SU 1456282 A1 SU1456282 A1 SU 1456282A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
temperature
hot pressing
pressure
final
hot
Prior art date
Application number
SU874218725A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Степанович Кислый
Валерий Иванович Игнатенко
Ярослав Антонович Крыль
Original Assignee
Институт сверхтвердых материалов АН УССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт сверхтвердых материалов АН УССР filed Critical Институт сверхтвердых материалов АН УССР
Priority to SU874218725A priority Critical patent/SU1456282A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1456282A1 publication Critical patent/SU1456282A1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области порошковой металлургии, в частности к способам получени  высокопрочной керамики конструкционного назначени  из порошков тугоплавких соединений (нитридов, карбидов, си- лигдидов, боридов) . Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей за счет увеличеThe invention relates to the field of powder metallurgy, in particular, to methods for producing high-strength structural structural ceramics from powders of refractory compounds (nitrides, carbides, silicides, borides). The aim of the invention is the expansion of technological capabilities by increasing

Description

Изобретение относитс  к области порошковой металлургии, в частности к способам дл  получени  высокопрочной керамики конструкционного назначени  из порошков тугоплавких соединений (нитридов, карбидов, силицидов,The invention relates to the field of powder metallurgy, in particular, to methods for producing high-strength structural-purpose ceramics from powders of refractory compounds (nitrides, carbides, silicides,

боридов).borides).

Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей за счет увеличени  длины издели  и повышение прочности. Способ гор чего прессовани  включает засыпку порошка в пресс-форму, а гор чее прессование осуществл ют в две стадии: на первой гор чее прессование ведут при начальном давлении р составл ющем 0,35-0-,85 конечного давлени  Р, и при начальной температуре Т. на 50-1004 ниже конечной температуры Т гор чего прессовани  до плотности 80-95%, а на второй стадии гор чее прессование ведут при конечных температуре и давлении гор чего прессовани  дл  данного порошка .The aim of the invention is the expansion of technological capabilities by increasing the length of the product and increasing strength. The method of hot pressing involves pouring powder into a mold, and hot pressing is carried out in two stages: in the first, pressing is carried out at an initial pressure p of 0.35-0- 85 final pressure P, and at an initial temperature T. is 50-1004 lower than the final temperature T of hot pressing to a density of 80-95%, and in the second stage the hot pressing is carried out at the final temperature and pressure of hot pressing for a given powder.

Устройство дл  реализации предложенного способа содержит размещенную в индукторе матрицу и встречные пуансоны , в котором прессова  камера матриц выполнена из двух полостей с различными площад ми поперечных сечений , одна из которых в 1,1-1,5 раза больше другой, пуансон, установлен- ньй в полости прессовой камеры, име- вдей меньшую площадь поперечного сечени , выполнен подпружиненным в осеA device for implementing the proposed method contains a matrix placed in the inductor and counter-punches, in which the press chamber of the dies is made of two cavities with different cross-sectional areas, one of which is 1.1-1.5 times larger than the other, the plug is in the cavity of the press chamber, having a smaller cross-sectional area, is spring-loaded in the axis

вом направлении, а матрица снабжена упором, обеспечивающим ее неподвижность на второй стадии прессовани . Гор чее прессование происходитdirection, and the die is provided with an abutment ensuring its immobility in the second stage of pressing. Hot pressing occurs

в две стадии.in two stages.

На первой стадии под давлением Р и температуре TH порошок уплотн етс  до 80-95% в полости прессовой п камеры, имеющей большую площадь по- перечного сечени  S. На втор ой стадии давление в полости с большей площадью поперечного сечени  повышаетс  до значени  Р за счет нагружени  5 пуансона, установленного в этой по- лости. При этом давление в полости прессовой камеры, имеющей меньшую площадь поперечного сечени  S,, остаетс  равным Р,. За счет этого про- 0 исходит перемещение заготовки, уплотненной на первой стадии, из первой полости прессовой камеры с большей площадью поперечного сечени  во вторую под давлением Р,-Ри с одновре- 25 менным обжатием прессовки по диамет ру. Температуру на второй стадии прессовани  повышают до значени  Хц +(50-100 С).In the first stage, under pressure P and temperature TH, the powder is compacted to 80-95% in the cavity of the press chamber with a large cross section area S. In the second stage, the pressure in the cavity with a larger cross section area rises to P value due to loading 5 of the punch installed in this cavity. In this case, the pressure in the cavity of the press chamber having a smaller cross-sectional area S ,, remains equal to Р ,. Due to this, the workpiece, compacted in the first stage, is moved from the first cavity of the press chamber with a larger cross-sectional area to the second under pressure P, -Pi with simultaneous pressing of the compactor in diameter. The temperature in the second pressing stage is raised to a value of Hc + (50-100 ° C).

На чертеже представлена схема 30 устройства дл  ocyI ecтвлeни  предложенного способа при гор чем прессовании полого издели  в начале процесса прессовани . The drawing shows a diagram 30 of the device for ocyI ecl of the proposed method for hot pressing a hollow product at the beginning of the pressing process.

Устройство состоит из пресс-формы с засыпанным порошком 1 тугоплав- кого соединени , матрицы 2, котора  установлена на пуансоне 3 и имеетThe device consists of a mold with powdered powder 1, a refractory compound, a matrix 2, which is installed on the punch 3 and has

314314

ступенчатую прессовую камеру с нанесенным слоем изолирующего вещества 4 причем ступени прессовой камеры вы- полнены либо с пр молинейными переходами 5, либо с переходами по кри- волинейным поверхност м. Прессовую камеру в верхней части ограничивает пуансон 6, а в нижней - пуансон 3, установленный совместно со стержнем 7 на нижней охлаждаемой изолированной плите 8, ход которой ограничивает опорна  плита (упор) 9, на которой установлен индукционный нагреватель 10, имеюидай теплоизол цию, во- доохлаждение, электропитание (не показаны ) , Нижн   охлаждаема  плита 8 подпружинена, например, гидравлическим регулируемым устройством, состо щим из силового гидроцилиндра 11, св занного с ним регулирующего гидроцилиндра 12 с нагружающим устройством 13, Дл  осу1цествлени  нагруже- ни  верхнего пуансона 6 на нем установлена верхн   теплоизолированна  охлаждаема  плита 14, св занна  с гидроприводом нагружени  (не показаны ) ,a stepped pressure chamber with an applied layer of insulating substance 4 and the steps of the pressure chamber are made either with straight transitions 5 or with transitions on curvilinear surfaces. The pressing chamber in the upper part limits the punch 6, and together with the rod 7 on the bottom cooled insulated plate 8, the course of which limits the base plate (stop) 9, on which the induction heater 10 is installed, has heat insulation, water cooling, power supply (not shown), The cooled plate 8 is spring-loaded, for example, by a hydraulic adjustable device consisting of a power hydraulic cylinder 11, a regulating hydraulic cylinder 12 connected to it with a loading device 13, to realize the load of the upper punch 6, there is an upper thermally insulated cooled plate 14 connected to it hydraulically loading (not shown),

Пример. Предварительно подготовленную шихту из порошка нитри- да кремни  с 8 мас.% оксида иттри  засыпают-В прессовую камеру матрицы 2 с установленным нижним пуансоном Зо При этом полости прессовых камер S и S предварительно покрывают аэрозольным методом порошковым слоем гексагонального нитрида бора толщиной до 1 мм (коллоидный раствор нитрида бора, этилового спирта и кле  БФ). Площади поперечных сечений полостей прессовой камеры S 36,7 см (диаметр 68 мм), S, 28,3 см (диаметр 60 мм). После установки верхнего пуансона 6 пресс- форму в сборе помещают в индуктор 10 пресса гор чего прессовани . После этого производ т нагрев до температуры 1710 С и нагружают пуансон 6 усилием Гц 24 тс и провод т двустороннее гор чее прессование порошка. За счет различных сечений S S нижний пуансон при уплотнении перемещаетс  быстрее и при достижении положени , при котором нижнийExample. The preliminarily prepared mixture of silicon nitride powder with 8 wt.% Yttrium oxide is poured into the pressing chamber of the matrix 2 with the lower punch installed. colloidal solution of boron nitride, ethyl alcohol and glue BF). The cross-sectional areas of the cavities of the press chamber S 36.7 cm (diameter 68 mm), S, 28.3 cm (diameter 60 mm). After installing the upper punch 6, the mold assembly is placed in the inductor 10 of the hot-pressing press. After that, heating to a temperature of 1710 ° C is made and the punch 6 is loaded with a force Hz 24 tf and the powder is pressed bilaterally hot. Due to the different cross sections S S, the lower punch during compaction moves faster and when it reaches the position at which the lower

пуансон заполнил всю плотность S/punch filled all density s /

матрицы, двустороннее гор чее прессование заканчиваетс  (перва  стади ) о Плотность заготовки после первой стадии прессовани  составл етdies, double-sided hot pressing is completed (first stage). The density of the workpiece after the first pressing stage is

д 5 d 5

о about

5five

5five

00

5five

00

91% от теоретической. Далее под мат- Р1щу 2 подвод т упор 9, производ т подъем температуры до 1760 С и поднимают давление до Р 100 МПа (увеличивают усилие верхней плиты 14 пресса до 36,7 тс). При этом усилие, приложенное к нижнему пуансону 3, остаетс  неизменным и равным 24 тс, что достигаетс  при помощи гидроцилиндра 11, установленного на нижней плите 8. Вследствие разности давлений заготовка 1 перемещаетс  в полость прессовой камеры меньшего сечени  S, при этом происходит обжатие заготовки 1 в радиальном направлении . После перехода всей заготовки в полость меньшего сечени  S гор чее прессование заканчивают, отключают индуктор 10 и после охлаждени  до 1400°С снимают давление и охлаждают пресс-форму до нормальной температуры . После окончательного охлаждени  пресс-форму распрессовыва- ют и извлекают прессовку.91% of theoretical. Then, an emphasis 9 is brought under the material P1 2, the temperature is raised to 1760 ° C and the pressure is raised to P 100 MPa (the force of the upper press plate 14 is increased to 36.7 tf). In this case, the force applied to the lower punch 3 remains unchanged and is equal to 24 ts, which is achieved with the help of a hydraulic cylinder 11 mounted on the bottom plate 8. Due to the pressure difference, the workpiece 1 moves into the cavity of the press chamber of a smaller section S in the radial direction. After the whole billet is transferred to a cavity of a smaller section S, hot pressing is completed, the inductor 10 is disconnected and, after cooling to 1400 ° C, the pressure is released and the mold is cooled to a normal temperature. After the final cooling, the mold is pressed out and the compact is removed.

Дл  сравнени  проведены эксперименты по получению керамики на основе нитрида кремни  по известному способу .For comparison, experiments were carried out to obtain ceramics based on silicon nitride by a known method.

Claims (2)

1. Способ гор чего прессовани  порошков тугоплавких соединений, включающий засыпку порошка в пресс- форму, гор чее прессование верхним и нижним пуансонами и извлечение издели , отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей за счет увеличени  длины издели  и повьш1ени  прочности, гор чее прессование осуществл ют в две стадии: на первой стадии начальное давление составл ет 0,35-0,85 конечного давлени  и прокладьгоают его к верхнему и нижнему пуансонам при температуре на 50-100 С нижне конечной температуры гор чего прессовани  до плотности 80-95%, на второй стадии температуру увеличивают до конечной температуры гор чего прессовани , а давление верхнего пуансона повышают до величины конечного давлени .1. A method of hot pressing powders of refractory compounds, including pouring powder into a mold, hot pressing with upper and lower punches and removing the product, characterized in that, in order to expand the technological possibilities by increasing the length of the product and increase strength, hot the pressing is carried out in two stages: in the first stage, the initial pressure is 0.35-0.85 of the final pressure and plots it to the upper and lower punches at a temperature of 50-100 ° C lower final temperature of the hot Binding to a density of 80-95%; in the second stage, the temperature is increased to the final hot pressing temperature, and the pressure of the upper punch is increased to the value of the final pressure. 5145628251456282 2. Устройство дл  гор чего прессе- оно снабжено упорами, размещенными вани  порошков тугоплавких соедине-под матрицей, внутренн   полость мати Гсод жащее размещенную в нагре-рицы вьшолнена с участками различноват1 ,е матрицу и пуаисонь., , -„Д--- -°- ГаГоГу тГ2. Device for hot pressing; it is equipped with stops, placed powders of refractory joints under the matrix, the internal cavity of the mother is placed in the heaters and is filled with different areas, the matrix and puison. ° - GaGoH tG новленный со стороны участка меньшего диаметра, выполнен подпружиненным в осевом направлении.New from the side of the plot of smaller diameter, made spring-loaded in the axial direction. отличающеес  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей за счет увеличени  длины издели  и повышени  прочности.characterized in that, in order to expand technological capabilities by increasing the length of the product and increasing strength. Нитрид кремни Silicon nitride Карбид бораBoron carbide Диборид титанаTitanium diboride 42,542.5 5050 21002100 Таблица 1Table 1 2150 502150 50 0,850.85 9595 1.11.1 Таблица2Table 2 Нитрид кремни Silicon nitride 1212 400 17,0400 17.0 Диборид титанаTitanium diboride 0,30.3
SU874218725A 1987-03-30 1987-03-30 Method and apparatus for compacting powders of refractory compounds SU1456282A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874218725A SU1456282A1 (en) 1987-03-30 1987-03-30 Method and apparatus for compacting powders of refractory compounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874218725A SU1456282A1 (en) 1987-03-30 1987-03-30 Method and apparatus for compacting powders of refractory compounds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1456282A1 true SU1456282A1 (en) 1989-02-07

Family

ID=21294164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874218725A SU1456282A1 (en) 1987-03-30 1987-03-30 Method and apparatus for compacting powders of refractory compounds

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1456282A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451576C1 (en) * 2010-12-08 2012-05-27 Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") Method of hot compaction of solid hard-to-deform powder materials and device to this end

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1050552, кл. В 22 F 3/14, 1983. Кисльй П.С. и др. Керметы. Киев: Наукова думка, 1980, с. 70, рис.19а. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451576C1 (en) * 2010-12-08 2012-05-27 Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") Method of hot compaction of solid hard-to-deform powder materials and device to this end

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2077411C1 (en) Method of manufacture of articles from powder materials
US4041123A (en) Method of compacting shaped powdered objects
US5279349A (en) Process for casting amorphous alloy member
GB1387415A (en) Method of and apparatus for producing a hot pressed component
SU1456282A1 (en) Method and apparatus for compacting powders of refractory compounds
CN113290245B (en) Process for preparing metal-based ceramic composite material by secondary pressure application
US4900240A (en) Apparatus for pressing curved brake linings, especially for drum-type brakes
JPH03174367A (en) Method and apparatus for production of sintered body
US3857157A (en) Method of producing hot pressed components
SU1567324A1 (en) Die-casting mould for hot compression of powders
SU1514477A1 (en) Method of hot compacting of non-electroconducting powders of refractory compounds
RU2082556C1 (en) Powder material treatment method
US7220114B2 (en) Equipment and process for producing a molded article
CN218080092U (en) Automobile electric pole hot-pressing die
RU2184012C1 (en) Installation for making sintered products
RU2101137C1 (en) Method of manufacture of two-layer bushings
SU1570846A1 (en) Method of producing articles from metallic powders
RU2083327C1 (en) Mold for manufacture of products from (self-inflammable) mistress
JPS6130864B2 (en)
JP2672193B2 (en) Hydraulic die compression method
SU1470457A1 (en) Hot-pressing casting die
SU850312A1 (en) Method of producing sintered articles from iron-based materials
JPS61137663A (en) Manufacture of flashless parts
SU916091A1 (en) Method of producing complex-shape powder articles
SU829693A1 (en) Method of making cast iron articles