Способ изготовления составных порошковых изделий Советский патент 1983 года по МПК B22F7/06 

00

00

со

Изобретение относится к порошковой металлургии , в частности к спосо бам изготовления составных порошковых изделий. Известен способ изготовления сортавных спеченных изделий, включакхтий раздельное прессование деталей изделия, их спекание, образование неподвижного соединения и последугацую тер мическую обработку в сплаве сормайт fl. Однако, способ характеризуетсясложностью технологии и трудоемкостью подготовки деталей изделия Для получения неподвижного соединения, обусловленной необходимостью проведе ния механической обработки мест сопряжения деталей. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ изго товления сп-еченных изделий, включающий прессование охватывающей и охватываемой деталей, совместное спекание деталей изделия в сборке и запол нение места соединения деталей расплавом меди t2. Для исключения взаимного проворачивания деталей на внутренней -поверх ности охватывающей детали выполняют выступы, а на внешней говерхности ох ватываемой детали - соответствующие. выступам пазы. Недостатки этого способа заключуются в сложности осуществления процесса, что связано с изготовлением выступов и пазов на деталях изделия, а также в низкой прочности соединени между охватываемой и охватывающей деталями. Цель изобретения - повышение проч ности соединения и упрощение процесса. Цель достигается тем, что согласно способу изготовления составных по рошковых изделий, включающему формирование охватываемой и охватывающей деталей изделия, совместное спекание деталей в сборке и заполнение места соединения расплавом меди, после фор мирования охватываемой детали ее про питывают суспензией меди, -формирование охватывающей детали осуществляют путем установки в пресс-форме охватываемой детали, ее центрировани стержнем с наружной конфигурацией Охватываемой детали, последующей засыпки порошка и его уплотнения пуансонами с внутренней поверхностью, копирующей внешнюю поверхность с-гержня/ а заполнение места соединения деталей медью осуществляют в процессе спекания.. Формирование охватывающей детали в пресс-форме с установленной на стержне спеченной охватываемой деталью позволяет снизить требования к точности выполнения последней детали т.е. полностью исключает необходи- мость в механической обработке. Пропитка охватываемой детали суспензией меди позволяет при последующем спекании в защитной атмосфере водорода при температу ре, превышающей температуру плавления меди, обеспечить прочное неразъемное соединение за счет образующейся при спекании жидкой фазы и тем самым упрощает процесс, так как исключает операцию обработки мест стыков расплавом меди. Пример. По обычной для практики порошковой металлургии методике из смеси железного порошка марки ПЖ4МЗ (98%) с порошком графита изготавливают втулку {охватываемую деталь j диаметром 30 с толщиной стенки 5 МГ4 и высотой 20 мм. Спекание, детали проводят в защитной атмосфере водорода при 10ЬО°С в течение 1,5 ч. Пористость детали составляет 20-22%. Спеченную деталь пропитывают суспензией меди в органическом растворителе в течение мин. этого времени достаточно для полного заполнения пор медью. Затем охватываеьлую деталь устанавливают в пресс-форму для изготовления охватывающей детали, центрируя ее с помощью стержня, наружный диаметр которого совпадает с наружным диаметром втулки. В полость пресс-формы засыпают / вышеуказанную смесь и осуществляют уплотнение посредством пуансонов, внутренняя поверхность которых копирует внешнюю поверхность стержня. Полученное изделие выпрессовывают из пресс-формы и подвергают спеканию при 11ои°С втечение 1,5 ч. Увеличение продолжительности выдержки не приводит к сколь-нибудь существенному увеличению свойств изделия, а повышение температуры выше 1140с приводит к оплавлению поверхности изделия, нарушению его геометрических параметров. Для сравнения прочности соединений, получаемых известным и предлага емым способами, готовят образцы в виде цилиндрического вкладыша диаметром 20 мм, высотой 10 М1Л и охватывающей его втулки внешним 25 мм и внутренним 20 мгл диаметрами и высотой 10 мм. По известному способу.наружную заготовку прессуют из смеси порошка железа (,9В,5%) и углерода (0,5%) , внутреннюю - из CMegji порошка железа ( 9 8 « }, углерода (0,5%), и меди (1 ,%). Сборку, проводят посадкой с зазором 0,02. Изделие спекают при 1100°С, 30 мин. Пайку мест стыка деталей осуществляют расплавом медного сплава .1,90% меди + 10% олова ). По предлагаемому способу из смеси порошка железа (9У,5%), и углерода Xo,5%j прессуют внутреннюю деталь,. спекЪют ее при 30 мин , заполняют пропиткой поверхностные поры

310348374

.изделия суспензией меди, устанавли-тиц порошковой шихты в тело спеченной вают в полость пресс-формы для изго-заготовки обеспечить прочное соедитовления наружной охватывающейнение. Пропитка внутренней заготовдетали центрируя с помощью стержня,ни суспензией меди при последующем saclonaioT смесь порошков железаспекании изделия позволяет повысить (99,5%) и углерода (0,05%) и осуцест- 5прочность соединения за счет обраэовляют уплотнение при давлении 600 МПа.вания жидкой фазы по всей плоскости Изделие спекают при 11GO°C, 30 миЧ.контакта деталей, в то время как в Пористость изделий в обоих случаяхизвестном способе пайка осуществля20%. Прочность соединений определяют ется только в местах стыка детглей. путем регистрации усилия, затрачивае-tОКроме этого, предлагаемый способ позмого на выпрессовку вклсщыша из .воляет полностью исключить необходивтулки. Результаты исследований пока-мость проведения механической образывают, что в известном способе проч-ботки мест ссотряжения деталей, а тайность соединений достигает 4-4,5 КН,же исключить операцию пайки, поскольа в предлагаемом 8,5-9 КН. ) данном способе обра эование жидПрессование изделия в пресс-формепроисходит в процессе спекания за

с предварительно центрированной насчет меди, введенной на простержне спеченной охватываемой дета-питки суспензией одной из спрессованлью позволяет за счет внедрения час-ных деталей. кой фазы в мест« контакта деталей

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВНЫХ ПОРОШКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ включакхкий формирование охватываемой и охватывающей деталей изделия, совместное спекание деталей в сборке и заполнение места соединения расплавом меди, о тл ич ающи и ся тем, что, с целью повышения прочности соединения и упрощения процесса, после формирования охватываемой детали ее пропитывают суспензией меди, формирование охватывающей детали осуществляют путем установки в пресс-форме охватываемой детали, ее центрирования стержнем с наружной конфигурацией охватывae юй детали, последующей засыпки поретика и его уплотнения пуансонами с внутренней поверхностью, копирующей внешнюю поверхность стержня, а заполнение места соединения деталей осуществляют в процессе спекания.