SU1477524A1

SU1477524A1 - Способ изготовлени длинномерных биметаллических изделий из различных по пластическим свойствам порошков

Info

Publication number: SU1477524A1
Application number: SU874221561A
Authority: SU
Inventors: Геник Хачикович Карапетян; Сурен Геворкович Агбалян; Николай Левонович Акопов; Аршавир Володяевич Геворкян; Рафаель Гагикович Самвелян
Original assignee: Ереванский политехнический институт им.К.Маркса
Priority date: 1987-04-03
Filing date: 1987-04-03
Publication date: 1989-05-07

Abstract

Изобретение относитс к области порошковой металлургии, в частности к способам производства длинномерных биметаллических изделий из различных по пластическим свойствам порошков. Цель изобретени - упрощение технологии при сохранении стабильной прочности сцеплени элементов по всей длине издели и равномерной толщины элементов. Дл изготовлени биметаллического издели холодным прессованием раздельно изготавливают элементы издели , причем элемент из материала с низкой пластичностью изготавливают в виде стакана и V-образного элемента при соблюдении услови , что отношение объема порошка, формирующего дно стакана или V-образного элемента, к объему уплотненного материала, заполн ющего коническую часть матрицы при экструзии, не превышает единицы. Затем элементы собирают, нагревают и экструдируют без оболочки. При этом достигаетс стабильные значени толщины стержн по всей длине и высока прочность сцеплени элементов. 4 ил.,1 табл.

Description

1

Изобретение относитс к порошковой металлургии, в частности к способам изготовлени биметаллических длинномерных изделий из разнопластич- ных материалов.

Цель изобретени - упрощение технологии при сохранении стабильной прочности сцеплени элементов по всей длине издели и -равномерной толщины элементов.

На фиг.1 изображена сборна биметаллическа заготовка, где втулка выполнена в виде стакана; на фиг.2 - то же, при выполнении стержн в виде 1-образного элемента; на фиг.З-схема экструзии биметаллической за- , готовки; на фиг.4 - экструдированное биметаллическое изделие, сечени АтА Б-Б, .

Обозначени , прин тые на фиг.)-4: 1 - втулка, 2 - стержень, 3 - пуансон , 4 - контейнер, 5 - заготовка, 6 - матрица.

Способ осуществл ют следующим образом .

На гидравлическом прессе производ т двустороннее статическое холодное прессование втулки с наружным диаметром 30 мм в виде стакана из порошка стали 40Х под давлением 500 - 550 МПа до пористости 20% и стержн из медного порошка ПМС-1 диаметром 15 мм под давлением 250-300 МПа до пористости 20%. Высота втулки (включа дно) 40 мм, стержн - 36,2 мм. Необходимую толщину дна втулки рассчитывают по формуле

1

(R - Ј-)

1 дл

V,

Как следует из таблицы, получить равномерную толщину стержн и высокую прочность сцепленид элементов би- г металлического издели можно или при изготовлении издели по известному способу с экструзией в оболочке из стали, или при изготовлении издели ,с прессованием элемента с малой пла- 10 стичностью в виде стакана или 1-образного элемента при отношении V1/V2 l. Но в последнем случае из-за отсутстви оболочки происходит значительное упрощение технологии.

При условии V t/V4 : I происходит разрыв дна стакана и неравномерное истечение элементов биметалла.

При условии l равномерность толщины стержн по длине экс- трудированного издели гарантируетс , но происходит перерасход из-за значительной толщины дна стакана .

15

ЗУотм tS0

выведенной из услови .V,/Vг цилиндрических профилей, где объем,порошка формирующего дно стакана , V - объем уплотненного материала , заполн ющего коническую часть матрицы при экструзии. Дл любых других профилей (при условии V /V г 1) производитс соответствующий 20 расчет толщины дна h. В формуле обозначены: относительна плотность стального порошка после формовани , - угол матричной воронки, R - радиус контейнера, L - внутрен- 25,фОрМула изобретени

Как следует из таблицы, получить равномерную толщину стержн и высокую прочность сцепленид элементов би- металлического издели можно или при изготовлении издели по известному способу с экструзией в оболочке из стали, или при изготовлении издели ,с прессованием элемента с малой пла- стичностью в виде стакана или 1-образного элемента при отношении V1/V2 l. Но в последнем случае из-за отсутстви оболочки происходит значительное упрощение технологии.

, фОрМула изобретени

ний радиус матричной воронки, А - коэффициент выт жки.

После сборки заготовку экструди- руют по режиму: температура нагрева 950 ± 25°С, продолжительность нагре- ва 0,5-0,75 ч, коэффициент выт жки 4.

Аналогичным образом изготавливают биметаллическое изделие, состо щее и из стального (сталь 40Х) стержн и медной втулки, выполненной в виде стакана, а также из алюминиевого стержн и втулки из меди (менее пластичный металл).

Дл сравнени изготавливали аналогичное изделие по известному спо- собу, включающему раздельное прессование элементов, сборку в оболочке , нагрев и экструзию заготовки при отношении диаметра сердечника к наружному диаметру втулки 0,5, но 0,80

В таблице приведены диаметры ;стержн (стального или медного, а также алюминиевого) и прочность сцеплени втулки и стержн .

Способ изготовлени длинномерных биметаллических изделий из различ- ных по пластическим свойствам порош-4 ков, включающий раздельное прессование до одинаковой пористости элементов из порошков, их сборку, нагрев и экструзию в матрице с конической частью, отличающийс тем что, с целью упрощени технологии при сохранении стабильной прочности сцеплени элементов по всей длине издели и равномерной толщины элементов , элемент из менее пластичного порошка прессуют в виде стакана или 1-образным при соблюдении услови

1 ,

Уд

V .

где V7 - объем порошка, формирующего , . дно стакана или 1-образного

элемента;

V г- объем уплотненного материала , заполн ющего при экструзии коническую часть матрицы .

Фиг.1

Фиг. г

Фие.З

il

A

L

A,

7/

В

L

JL

в

Фие.

Claims

Формула изобретения

Способ изготовления длинномерных биметаллических изделий из различныхпо пластическим свойствам порош30 ков, включающий раздельное прессование до одинаковой пористости элементов из порошков, их сборку, нагрев и экструзию в матрице с конической частью, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии 35 при сохранении стабильной прочности сцепления элементов по всей длине изделия и равномерной толщины элементов, элемент из менее пластичного порошка прессуют в виде стакана или 1-образным при соблюдении условия где V₇ - объем порошка, формирующего 45 , дно стакана или 1-образного элемента;

V ₂ - объем уплотненного материала, заполняющего при экструзии коническую часть матсцепления втулки и стержня.

рицы.

— Способ изготовления длин- Материал Диаметр стерж- Прочность рцеп- номерного биметаллического ня, мм ления, МПа изделия стерж- втул- ня ки

Способ, включающий изго- Медь Сталь 7,5 вначале об- 280-300 товление малопластичного 40Х разца, элемента в виде стакана ПМС-1 7,5 в конце об- 280-300 или 1 -образного элемен- разца, та при V,/V₂ = 1 7,5 в центре образца 280-300 Алюми- Медь 7,5 в начале об- 110-130 ний разца, 7,5 в конце об- 110-130 разца 7,5 в середине образца 110-130 Известный способ Медь Сталь 7,5 в начале об- •280-300 разца , 7,5 в конце об- 280-300 разца, 7,5 в середине образца 280-300 Алюми- Медь 7,5 в начале об- 110-130 ний разца,

7,5 в конце об- 110-130 разца,

7,5 в середине 110-130 образца

Фиг.1

Фиг.З

А-А, Б-Б, δ-В

Фиг. 4