Способ изготовления спеченных пористых изделий Советский патент 1986 года по МПК B22F3/11 

Изобретение относится-к порошковой металлургии, в частности к способам получения спеченных пористых изделий для изготовления из них фильтрующих элементов, имеющих переменную пористость по сечению.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет создания переменной пористости по толщине изделия,

Поставленная цель достигается тем что при спекании на двух противоположных поверхностях заготовки путем нагрева создают различные постоянные температуры, соответствующие (Диапазону температур спекания для данного порошкового материала, величина отношения которых определяет .степень неоднородности распределения пористости по толщине заготовки в соответствии с формулой

-k т.

Eh

©

а ,

Егп

во

0.

IY

де ©о - начальная пористость заго- , товки;- в - пористости противоположных поверхностей заготовки, температуры которых постоянны и равны Т и Т соответственно; V - переменный коэффициент, характеризующий реологию порошкового материала. Значения для некоторых материаов следующие:

11,54 8,62 7,51 3,57

Соотношение следует из формулы, определяющей неоднородное распределение пористости по толщине заготовки, на противоположных поверхностях которой заданы различные постоянные температуры Т и

«(t,.)e,e..{-f f(l. l)i}.

О1-1

где0(,у) - распределение пористости заготовки по толщине

0 - начальная пористость

заготовки,

t - время спекания, j - текущая координата тол- щины заготовки;

S - толщина заготовки; о - коэффициент поверхностного натяжения для данного материала;

д- средний радиус частиц

порошкового материала; Т и Т - постоянные температуры на двух противоположных поверхностях заготовки, соответствующие

диапазону температур спекания для данного порошкового материала;

коэффициент вязкости материала основы при

температуре Т .

Формула (1) получена интегрироваием кинетического уравнения спекания

de

9 6 1 f. tb ItT)

& dt

Закон зависимости вязкости материала основы t| от температуры Т при этом принимается в виде

т

(т-у- (-},

характерные вязкость и температура для данногр материала;

/у - постоянная материала. Величина J определяется из зависимости коэффициента вязкости h данного материала от температуры Т.

Пример. Используя формулу (1) составляют таблицу зависимости пористости 0 от времени спекания t и текущей координаты толщины для пластины с начальной пористостью

о толщиной 9 10 мм при усло- вии, что 0,1, гдеК - соответственно длина и ширина пластины.

Постоянные для никелевого порошка г„ 10 см, б 2400 эрг/см, ; ( 2-10 ° Пуаз. Температуры на краях пластины и мм постоянны и равны Т -700°С.и Т -1000°С соответственно.

Для подтверждения теоретических результатов проводят экспериментальные исследования по спеканию пластин пористостью ,4, толщиной 10 мм и продольными размерами 120x120 мм. Пластины нарезают из прессовок порошка никеля, полученного диссоциацией карбонила с насьтной массой 1,70 г/см . Спекание проводят в спе- циальной печи в атмосфере аргона в течение 30 мин. Для этого никелевую пластину помещают между металлическими плитами, снабженными электроподогревом, температуры которых соот ветственно 700 и 1000°С. Температурный режим контролируют с помощью

Составитель В. Еременко Редактор И. Дербак Техред М.Моргентал Корректор Г. Решетник

Заказ 1646/11 Тираж 757Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

термопар, зачеканенных со стороны контактных поверхностей.

Результаты исследования пористости пластин после спекания подтверждают наличие переменной пористости по сечению пластины, которая изменяется от 0,33 до 0,16.

Таким образом, предлагаемый спо- соб позволяет сохранить изделия, полученную после спрессовывания заготовки и тем самым расширяет воз- можности получения изделий сложной конфигурации с переменной по толщине пористостью, в том числе с большой кривизной поверхности изделия, не ограничивая приэтом ихлинейных размеров.