Способ гидродинамического разрушения твердых пористых материалов Советский патент 1988 года по МПК B02C19/18 

(21)4134784/29-33

(22)15.10.86

(46) 30.03.88. Бюл. № 12

(71)Всесоюзный научно-исследователь ский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имо АоИ. Целикова

(72)В.В. Косинский, Л.Ю. Максимов, О.И. Быков, В,Г. Ключихин и И„Д. Быков

(53) 621.926-.9 (088„8)

(56) Патент США № 2078933, кл. 241-1,

1957.

Авторское свидетельство СССР №578105, кл. Б 02 С 19/18, 1975.

(54) СПОСОБ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО РАЗРУ ШЕНИЯ ТВЕРДЫХ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к разрушению твердых пористых материалов. Цель изобретения - повышение эффективности процесса разрушения и производительности Способ включает помещение материала в контейнер, предварительно заполненньЕЙ рабочей жидкостью, повышение давления и его резкий сброс, причем давление повышают до 12-20 Кбар за время 0,5- 1 мин и сбрасьшают его до атмосферного за время не более 0,1 с, при этом в качестве рабочей жидкости используют среду, в которой при указанном давлении не происходит фазового перехода.

00

N с

САЭ СД

11

Изобретение относится к гидродинамическому разрушению твердых пористых материалов и может быть использовано в литейных цехах машиностроительных заводов, а также для разрушения пористых материалов в химической, горно-обогатительной и других областях промышленности

Целью изобретения является повышение эффективности процесса разрушения и производительности.

Технология процесса заключается в следующем

Отливки турбинных лопаток с керамическими пористыми стержнями внутри помещают в контейнер высокого давления, предварительно заполненный рабочей жидкостью, не претерпевающей фазового перехода при давлениях 12-20 Кбар. Давление рабочей жидкости повьцпают в течение 0,5- 1 мин до 12-20 Кбар, после чего его сбрасывают за время не более 0,1 с до атмосферного. Для повышения эффективности разрушения пористых стержней обработку можно повторить несколько раз.

При нагнетании жидкости в пористое тело степень ее проникновения в тончайшие поры и трещины определяется величиной давления, т.е. чем больше давление, чем глубже проникает жидкость При этом жидкости, не имеющие фазового перехода при давлениях свыше 12 Кбар, обладают способностью глубокого проникновения в поры за счет своего жидкого аморфного состояния и способны при глубоком проникновении аккумулировать всю энергию давления, переводя ее во внутреннюю энергию сжатия. При этом чем больше степень сжатия жидкости и чем меньше динамическая ее вяз

кость, тем глубже эта жидкость проникает в поры и тем эффективнее будет проходит процесс разрушения.

При резком сбросе давления происходит резкое увеличение объема сжимаемой жидкости вследствие снижения ее плотности Мгновенное увеличение объема сжатой жидкости ведет к выделению значительного количества энергии внутри объема пористого тела, что приводит к его разрушению. Если даже пористость закрытого типа, то

5

0

энергии сжатой жидкости вполне достаточно для раздавливания таковой.

Максимальное технически достижимое и используемое в настоящее время в гидростатах давление 20 Кбар достаточно для эффективного разрушения пористых керамических материалов.

Примере Отливку лопатки с пористьм керамическим стержнем помещают в контейнер высокого давления, внутренний диаметр которого 48 мм. Контейнер предварительно заполнен касторовым маслом Ходом пресса усилием 300 т жидкость сжимают до давления 14 Кбар, время подъема давления в контейнере от атмосферного до 14 Кбар равно 45 с. Затем следует резкий сброс давления до атмосферного за время, не превьш1ающее 0,1 с После 1-3 циклов подъема и сброса давления отливку лопатки из контейнера извлекают Опытно-промьшшенные испытания предлагаемого способа пока- 5 зали его высокую эффективность по сравнению с известными.

Преимуществом предлагаемого способа является высокая эффективность процесса разрушения вследствие подведения к единице объема -разрушаемого материала значительного,количества энергии, накопленной сжатой жидкостью Предлагаемым способом можно разрушать изотропные пористые материалы, обладающие высокими прочностными характеристиками и имеющие

как открытую, так и закрытую пористость.

0

5

40

Формула изобретения

Способ гидродинамического разрушения твердьк пористых материалов, включающий помещение материала в контейнер, предварительйо заполненный рабочей жидкостью, повышение давления и его резкий сброс, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения эффективности процесса разрушения и производительности, давление повьш1ают до 12-20 Кбар за время 0,5-1 мин и сбрасывают до атмосферного за время не более 0,1 с, при этом в качестве рабочей жидкости используют среду, не имеющую фазового перехода.