SU927415A1 - Способ прессовани изделий из порошка - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области порошковой металлургии, в частности к формованию изделий из порошка.

Известен способ прессовани  изделий из порошка в металлической прессформе , предусматривающий загрузку порошка в матрицу и уплотнение путем. наложени  статического давлени  11.

Недостаток способа состоит в том, что вследствие малой подвижности частиц порошка под давлением, в издели х про вл етс  больша  неравномерность распределени  плотности по объему, что приводит к быстрому разрушению прессованногоили спеченного издели . Кроме того, применение высокого давлени  прессовани  дл  порошков твердых и хрупких материалов способствует возникновению больших упругих напр жений в местах контактов между частицами и вызывает хрупкое разрушение этих участков при сн тии давлени , последнее приводит к тому, что формование изделий из порошков

больших размеров и сложной формы становитс  практически невозможным изза низкого их качества.

Известен способ вибрационного формованн  изделий из порошка, включаю-., щий загрузку пороика в форму и двухстороннее приложение вибрационных колебаний, при котором приложение нагрузок во врем  всего цикла уплотнени  находитс  под посто нным статическим нагружением, получающим при наложении вибрации приращение нагрузки 2.

Недостатком этого способа  вл етс  то, что порошок при уплотнении находитс  под посто нным давлением, не дающим возможность испытывать прессуемому материалу наиболее благопри тный режим приложени  и сн ти  нагрузок . Эффективность проткани  пластической деформации в этом случае отсутствует, так как порошок находитс  посто нно под нагрузкой в объеме матрицы и его энерги  перемещени 

почти равна нулю, что исключает дополнительный эффект наклепа прессуемого материала.

Наиболее близким к предлохченному по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ прессовани  изделий из порошка, включающий загрузку последнего в пресс-форму и уплотнение путем приложени  пульсирующей односторонней нагрузки . В. ,

При использовании указанного способа пульсирующее давление создаетс в верхнем цилиндре пресса: при понижении давлени  в верхнем цилиндре, нижний пуансон, наход щийс  под пол .ным и посто нным давлением нижнего цилиндра слегка передвигает зар д порошка вверх, но зар д порошка сдвигаетс  обратно вниз, встреча  более сильное сопротивление сверху, когда давление поднимаетс  снова до максимума. Несовершенство данного способа состоит в том,.что при осуществлении прессовани  порошка с односторонней пульсирующей нагрузкой , выравнивание по объему издели  плотности не происходит полностью, не устран ютс  возникающие при прессовании высокие упругие напр жени  в местах контактов между частицами. Вследствие этого, номенклатура изделий также ограничена по размерам и просто  по форме, что св зано с еще недостаточной подвижностью частиц порошка под односторонним пульсирующим давлением, и как следствие, издели  имеют неравномерную плоскость по объему и недостаточную прочность. Не устран ютс  затруднени  при получении крупных и сложных изделий из порошков твердых и хрупких материалов , что ограничивает сферу использовани  метода.

Цель изобретени  - повышение качества изделий из порошковых материалов и расширение технологических возможностей.

Поставленна  цель достигаетс  т,ем что в способе прессовани  изделий из порошка, включающем засыпку порошка в пресс-форму и уплотнение путем приложени  пульсирующей нагрузки , пульсирующую нагрузку прикладывают синхронно с.нескольких взаимно противоположных сторон в течение всего процесса уплотнени .

Предлагаемый способ позвол ет получать издели  из порошков значительно больших размеров и сложной формы. Представл етс  возможным осуществл ть прессование изделий из порошков твердых и хрупких материалов 5 без опасени  возникновени  в них высоких упругих напр жений в местах контакта между частицами, чем подавл етс  хрупкое разрушение этих контактных участков после сн ти  0 давлени . Получаема  достаточно равномерна , ненапр х енна  и прочна  укладка частиц с требуемой плотностью позволит решить наиболее эффективно задачу производства изде5 ЛИЙ с необходимыми свойствами и уменьшить при этом требуемое технологическое усилие.

Управление структурообразованием в процессе производства изделий из 0 порошковых материалов на основе физико-химической механик заключаетс , в осуществлении принципа предельного разрушени  первоначальных св зей между структурными элементами 5 дл  достижени  их равномерного распределени  и плотной упаковки. Данный принцип использован в предложенном способе прессовани  под действием пульсирующих нагрузок. Приложение пульсирующих нагрузок в процессе прессовани  разобщает и тем самым способствует наиболее удобной взаимной ориентации частиц порошка. При этом также происходит разрушение рыхлых арочных структур, что обеспечивает укладку частиц под небольшим давлением; достигаетс  наиболее оптимальна  и плотна  упаковка,. значительно облегчаетс  погружение пуанСОМОВ в порошок, увеличиваетс  текучесть обрабатываемого материала.

Дл  реализации способа на прессе с пульсирующей нагрузкой устанавливают пульсатор, обладающий быстродействием при срабатывании нагрузочного клапана, герметичностью большой пропускной способностью тыс чи литров в минуту). Во врем  каждой нагрузки он поддерживает стабильное давление в рабочей полости цилиндра пресса при изменении других параметров гидросистемы , срабатывает по давлению, величина которого легко регулируетс  с пульта управлени .

Дл  изготовлени  изделий примен ют технологические схемы различных типов, холодное прессование со спеканием,хоподное прессование со спеканием и последующей обработкой

.5.927

давлением и др. Пооперационное выполнение способа заключаетс  в засыпке порошка в пресс-форму, прессовании его пульсирующими нагрузками, сн тии нагрузок и извлечении прес- 5 сованного издели  из пресс-формы.

Пример. Дл  осуществлени  технологического режима прессовани  издели  пульсирующим давлением из О материала на основе карбида циркони  в пресс-форму диаметром 11,29 мм и высотой 10 мм (ГОСТ 10937-6) засыпают порошок и прессуют на прессе усилием 315 тс с частотой 25-50 Гц и амплитудой колебани  пуансонов 0,5 мм в течение 5 с. Оптимальные режимы пресса соответствуют следующим давнным: частота 50 Гц, амплитуда 0,5 мм. Исследуемые издели  имеют высоту 25 мм и диаметр 15 мм и разрезают на части, кажда  из которых имеет соответственно образцы

1, 2, 3, и 5- Результаты плотност и равномерности ее распределени  представлены в таблице.

Примечание: 1 2 Как следует из таблицы, двусторонн   пульсаци  дает возможность полу- 5 чат.ь длинномерные издели  равной плотности по высоте, причем увеличение удельного давлени  с 2 до 7 тс/см Каждое приведенное значение вычисл лось как среднее из трех измерений. Удельные давлени  2, 4, 7 тс/см Удельные давлени  в соответствии с ГОСТ 98 9-73прин ты приводит к повышению плотности. При односторонней пульсации разброс плотности по высоте более значителен и наибольшие величины плотности про вл ютс  со стороны прессующего пуан7 .

сона (т.е. сверху издели ). Двусторон   вибраци , хот  и позвол ет сохранить равноплотность по высоте издели , но абсолютное значение плотности дает более низкое. .

Поэтому использование пульсирующих нагрузок при прессовании изделий из порошков с двух взаимно противоположных сторон позвол ет существенно повысить качество прессовок.

Спрессованные издели  подвергают спеканию и последующей дополнительной допрессовке. Плотность после спекани  составл ет 90-92%, а после допрессовки (ковка, штамповка и др.) Э8%. Температура спекани  дл  карбида циркони  может быть снижена с 180(ГС до 1бОО С, а врем  выдержки с 1,5 ч до 30 мин. Точность геометрических размеров получаемых изделий соотве:тствует 5 классу, а чистота поверхности S-9 классу.

Использование синхронно прикладыва емых пульсирующих нагрузок в предложенном способе позвол ет получать не только простые по форме издели  высокого качества, но издели  больших размеров и сложной геометрии, дл  которых высота и форма существенного ограничени  не имеют вследствие высокой подвижности частиц по рошка в процессе прессовани  пульсирующими нагрузками. Кроме того, открываютс  возможности прессовани 

158

Бысокодисперсных П9РОШКОВ, дл  которых в р де случаев представл етс  на дельнейших термических операци х снизить температуру спекани  без ухудшени  и замедлени  физико-химических процессов, обеспечивающих образование высокоплотных и прочных изделий.

формула изобретени 

Способ прессовани  изделий из порошка, включающий загрузку последнего в пресс-форму и уплотнение путем приложени  пульсирующей нагрузки , обличающийс  тем, что, с целью повышени  качества прессуемых изделий и расширени  технологических возможностей, пульсирующую нагрузку прикладывают синхронно с нескольких взаимно противоположных сторон в течение всего процесса уплотнени .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Федорченко И.М. и Андриевский Р.А. Основы порошковой металлургии . Киев, АН УССР, 1961, с. USISO .

2.Авторское свидетельство СССР М- 2069.28, кл. В 22 С 15/30, 19653 .Де-Гроат Дж. Производство изделий из металлического порошка.

М. , Машгиз, I960, с. 93-9t.

Claims (1)

1. •О Формула изобретения

   Способ прессования изделий из порошка, включающий загрузку последнего в пресс-форму и уплотнение пу15 тем приложения пульсирующей нагруз. . ки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества прессуемых изделий и расширения технологических возможностей, пульси20 рующую нагрузку прикладывают синхронно с нескольких взаимно противоположных сторон в течение всего процесса уплотнения.