Способ изготовления спеченных изделий Советский патент 1988 года по МПК B22F3/26 

СХ)

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению спеченных герметичных изделий из металлических порошков.

Цель изобретения - упрощение технологии получения герметичных изделий.

Способ изготовления спеченных герметичных изделий осуществляют следующим образом.10

Изделия в виде втулок D

нар

16 мм,

dj 10 мм, мм изготавливают из железного порошка (основа), 1,5 мас. графита, 2,5 мас.% медного порошка и 0,8 мас.% стеарата цинка.

Исходные компоненты смешивают в смесителе типа пьяная бочка в течение 1,5 ч. Затем заготовки из приготовленной шихты прессуют в металлической пресс-форме на гидравличес- ком прессе с усилием прессования 5 т/см . Пористость образцов 20%.

Образцы спекают в среде водорода в печи с силитовыми нагревателями пр 1120°С в течение 1,5 ч, охлаждают на воздухе до комнатной температуры.

Для пропитки образцов используют жидкое стекло , , обладающее низкой вязкостью. Образцы пропитывают в вакуумной установке с раз- реженностью 10 МПа в 20%-ном водном растворе жидкого стекла до заполнения пор. Нагрева :ие изделий, пропитанных раствором жидкого стекла, проводят а сушильном шкафу при 250-300 в течение 12 мин.

Аналогичным образом подготавлина- ют образцы, пропитанные раствором жикого стекла различной концентрации, а также (для сравнения) пропитриные раствором политетрафторэтилена (известный способ). Подготовленные образцы испытывают на герме тичность.

Образцы втулок зажимают по торцам а образованная внутренняя полость со единяется с системой высокого давления жидкости через перфорированную трубку. В системе изменяют давление от 0,5 до 2 МПа. Оценку результатов

испытаний на герметичность проводят по величине давления, при котором начинается утечка жидкости через стенки втулок.

В таблице представлены результаты испытаний.

Из таблицы видно, «что оптимальной концентрацией раствора жидког о стек

10

5

0

5

0 5

0

5

0

г

ла, .«беспечивающей наибольшую герметичность, является 20-25%-ный раствор.

При концентрации раствора жидкого стекла менее 20 мас.% уже при давлении 2,0 МПа происходит утечка масла, что можно объяснить малым содержанием в растворе и относительно низким заполнением пор стеклом.

При концентрации жидкого стекла более 25 мас.% эффекта повышения герметичности порошкорых изделий не наблюдается, следовательно, далее повышать его содержание в растворе нецелесообразно.

Для отработки оптимальных условий проведения способа нагрев образцов осуществляют при различной температуре в диапазоне от 200 до З50 с в течение 10-20 мин.

Испытания на герметичность в зависимости от времени и температуры показывают, что при температуре на- |Грепа менее 250° С время отверждения образцов составляет 16 мин и более, а при температуре свыше проводить отверждение образцов, пропитанных жидким стеклом, нецелесообразно из-за дополнительных энергозатрат, а также в связи с разрушением образовавшейся структуры отвержденного стекла и, как следствие, частичного снижения его герметизирующей способ- ногти .

Оптимальным временем отверждения выбирают 12-16 мин. При нагреве менее 12 мин герметизация недостаточна, а выдержка более 16 мин нецелесооб- разна, так как дальнейшего повьш1ения т.тэфекта герметизации при оптимально выбранной температуре не происходит.

Тяким образом, использование предлагаемого способа изготовления герметичных спеченных изделий позволяе упростить технологический процесс. Формула изобретения

Способ и.готовления спеченных изделий, включающий формование загото- Еок из порошка, спекание, пропитку X ; 1;1полнителем и поел : дующую термо- обра6от,, о т л и ч а ь, щ н и с я тем, что, с целью i iipouiennH технологии получения герметичных изде- ;::нй, в качкстп - наполнителя исполь- iiVKiT 20-: -5%-ньш (по массе) голньп 1;ас вор жидко1 о стекла, а TepMoo6j)a- ботку осуществляют при 250-30() с.

Опыт jКонцентра- (Давление масла, МПа

ция раст- i1-

I вора жидко- 0,5 , 1,0 i 1,5 го стекла, I I i

2,0

Изобретение относится к изготовлению спечйнных герметичных изделий из металлических порошков. Цель упрощение технологии получения герметичных изделий. Исходные металлические порошки смешивают, из полученной шихты формируют заготовки, которые затем спекают (например, в случае применения смеси порошков железа, меди и графита спекание осуществляют в водороде при 1120°С). Спеченные заготовки относительной пористостью порядка 20% пропитывают водным раствором жидкого стекла (концентрация 20-25 мас.%), а затем термообраба- тынают при 250-300 С. При этом в порах изделия выделяется аморфный кремнезем, обеспечивающий их герметизацию. Изделия, изготовленные по описанному способу, обеспечивают герметичн(5сть при давлении жидкости до 2 МПа. 1 табл. i (Л

10 15

30

Примечание. +-

не имеют место утечки масла; - имеют место утечки масла.