СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НИЗКОПОРИСТЫХ ТРУБЧАТЫХ ПОРОШКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1996 года по МПК B22F3/26 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способу изготовления трубчатых низкопористых изделий.

В порошковой металлургии известен способ динамического горячего прессования высокоплотных изделий, включающий формование заготовки, ее спекание и последующее горячее доуплотнение (Дорофеев Ю.Г. Динамическое горячее прессование пористых порошковых заготовок. М. Машиностроение, 1977, с. 216). Данный способ характеризуется сложностью технологии, ввиду необходимости горячего доуплотнения.

Наиболее близким технологическим решением является способ изготовления низкопористых порошковых материалов путем пропитки спеченных заготовок (Авдеев Н.В. Металлирование. М. Машиностроение, 1978, с. 182). Способ включает формирование заготовки, ее спекание и последующую пропитку путем погружения в расплав. Пропитку пористых материалов осуществляют также путем нагрева двухслойной заготовки с нанесенным на формовку легкоплавким материалом в виде пластифицированной массы. Температуру пропитки принимают выше температуры плавления легкоплавкого материала на 50-150^o. Продолжительность пропитки 5-20 мин. Однако названный способ отличается от традиционного способа "прессование-спекание" сложностью технологии из-за дополнительной операции пропитки. Кроме этого, для получения высокоплотных материалов необходимо использовать высокопористые спеченные заготовки с открытой пористостью, что снижает физико-механические свойства металлического каркаса.

Решаемая задача повышение качества композиционного материала за счет повышения его плотности (Пост. менее 10%) при упрощении технологии. Задача решается путем формирования двухслойной пористой порошковой трубчатой заготовки и последующим спеканием, совмещенным с пропиткой, причем формование двухслойной заготовки включает засыпку в пресс-форму порошка подложки и его подпрессовку давлением 500-700 МПа и последующее газотермическое напыление материала покрытия на цилиндрические поверхности подложки в количестве 12-18% от ее массы.

На фиг. 1 представлена схема осуществления предлагаемого способа. На поз. а) слева от осевой линии железный порошок в насыпном состоянии, справа
спрессованный порошок подложки. На поз. б) слева от осевой линии двухслойная порошковая заготовка с напыленным легкоплавким покрытием на основе меди; справа от осевой линии спеченная низкопористая заготовка из инфильтрованного композиционного материала медь-железо.

Примеры конкретного выполнения.

Изготовление низкопористых (Пост. менее 10%) втулок производят по следующей технологии:
засыпка в пресс-форму железного порошка подложки (60 г) ПЖВ 2.200 и его прессование давлением 500 МПа (пример 1), 600 МПа (пример 2), 700 МПа (пример 3);
нанесение газотермическим напылением медного покрытия на наружную цилиндрическую поверхность в количестве 18% от массы подложки (пример 1), 15% (пример 2), 12% (пример 3);
спекание в среде диссоциированного аммиака при температуре 1150^oC в течение 2 часов.

Изделия после спекания, совмещенного с пропиткой, имеют остаточную пористость менее 10% (см. таблицу).

Способ изготовления низкопористых трубчатых порошковых изделий включает формование двухслойной заготовки с легкоплавким поверхностным слоем и последующее ее спекание, совмещенное с пропиткой материала основного слоя легкоплавким материалом поверхностного слоя, причем формование двухслойной заготовки осуществляют газотермическим напылением на цилиндрическую поверхность подложки, спрессованной при давлении 500-700 МПа, покрытия массой 12-18% от массы подложки. 1 табл., 1 ил.

Способ изготовления низкопористых трубчатых порошковых изделий, включающий формование двухслойной заготовки с легкоплавким поверхностным слоем и последующее спекание, совмещенное с пропиткой, отличающийся тем, что формование двухслойной заготовки осуществляют прессованием цилиндрической подложки под давлением 500 700 МПа с последующим газотермическим напылением на нее покрытия массой, равной 12 18% от массы подложки.