Устройство для горячего изостатического прессования изделий из порошков Советский патент 1988 года по МПК B22F3/15 

N5

СО

ю

00

го

ют жидкость 14 с теплопроводностью не более 6 Вт/м- С. За счет использования перфорированного экрана 7 и жидкости с низкой теплопроводностью отпадает необходимость расхолажива1423282

ния и слива рабочей жидкости. Это позволяет поднять рабочую температуру газостата и в 8-10 раз повысить производительность процесса прессования, 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для горячего изостатического прессования изделий из порошков. Целью изобретения является увел1гчение производительности и расширение технологических возможностей за счет увеличения рабочей температуры процесса. Устройство состоит из контейнера 1, пробок 2-4 и стакана 5. Вместо футеровки в устройстве использу

1

Изобретение относится к порошково металлургии и может быть использован в металлургической, авиационной, инструментальной и -других областях промышленности, а именно в изостатичес- ких устройствах для обработки порошквых и пористых материалов и изделий.

Целью изобретения является повышение производительности и расширение технологических возможностей за счет повьш1ения рабочей температуры.

На чертеже изображено предлагаемо устройство.

Устройство содержит контейнер t с пробками 2-4, стакан 5, секционный нагреватель 6, перфорированные экраны 7, подставку 8, экран 9, теплоизолирующую крьш1ку 10. Пробка 3 имеет канал 11 для подачи инертного газа от источника (на чертеже не показан), пробка 4 имеет канал 12 подачи и сброса теплоизолирующей жидкости, а пробка 2 служит для загрузки и выгрузки изделий в стакан 5. Ста- кан заполнен рабочей .средой 13, в качестве которой могут быть использованы расплавы солей, щелочей, стекол, эмалей, которые химически инерт ны при рабочей температуре на возду хе и имеют теплопроводность не более 6,0 Вт/м- с. Пространство между стаканом и контейнером заполнено теплоизолирующей жидкостью 14, в качестве которой могут быть использованы масла на юремкийорганической основе и другие жидкости.

Сравнительно низкая теплопроводность материала рабочей среды позволяет сформировать с помощью пер Ьори- рованных экранов высокотемпературную часть теплоизоляционного слоя, т.е. отказаться от традиционного способа футеровки муфеля. Применение материалов с более высокой теплопровод- ностью, более 6 Вт/см-t (например, рас

Q

5 0 5 0

5

0

плав металлов) не позволяет получить приемлемые характеристики теплоизоляционного высокотемпературного слоя, так как при этом существенно- (во много раз) возрастает потребная тол- слоя i

Устройство работает следующим образом.

Пространство между стаканом 5 и контейнером 1 заполняют теплоизолирующей жидкостью 14 на кремнийорга- нической основе с температурой применения, например до 500 С, затем в стакане 5 приготавливают необходимое количество расплава стекла с теплопроводностью в 2 Вт/м-С, включают нагреватели (соответствукяцие уровню расплава секции) и доводят температуру расплава до рабочей температуры (например, 1200 С)з при этом толщинь{ слоев, сформированных двумя экранами 7 и теплоизолирующей жидкостью 14, должны быть подобраны расчетным путем - чтобы температура на стакане не превыша ла . После этого загружают обрабатываемое изделие, причем среда в стакане должна полностью закрывать изделие, закрывают крышку 2, включают нагреватель 6 на полную мощностьf обеспечивая заданную температуру цикла, и нагнетают в контейнер по каналу 11 инертный газ (например, аргон). Газ подают з полость, образованную экраном 9 и наружной стенкой стакана. После окончания цикла горячего изостатического прессования изделие выгружают из устройства, добавляют необходимое количество расплава стекла (или стекло в виде шихты), компенсируя унос среды с изделием, загружают новое изделие и повторяют цикл.

Таким образом из общего времени цикла обработки практически исключены операции разогрева и охлаждения.

а длительность операций нагнетания и сброса газа сокращена до минимума, так как газовые полости в устройстве практически отсутствуют благодаря применению жидкой рабочей среды и теплоизолирующей жидкости. Все это дает возможность в несколько раз (в 8-10 раз) повысить производительность устройства. Расположение нагревателя внутри стакана позволяет использовать теплоизолирующие свойства рабочей среды, а установка перфорированных экранов - сформировать теплоизоляционный слой, снизить тепловые потери g экраном и источником инертного газа.

излучением (в случае прозрачной рабочей среды). За счет перфорации экрана 7 обеспечивается свободное перетекание жидкости при загрузке и выгрузке, что в сочетании с низкотемпературным теплоизолирующим слоем жидкости и при наличии охлаждения стенок контейнера позволяет существенно повысить рабочую температуру без опасения перегрева стенок контейнера. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет существенно повысить рабочую температуру и снижает продолжительность.цикла Ъ целом.

Формула изобретения

перфорированный экран размещен между нагревателем и стенкой стакана, дополнительный экран герметично соединен с верхней пробкой, установлен в зазоре между контейнером и стаканом и разделяет зазор на две сообщакщиеся между собой полости, внутренняя из которых соединена с источником инертного газа, при этом в качестве рабо- 25 чей среДы использовано инертное на воздухе вещество с теплопроводностью не более 6,0 Вт/м-С, а зазор между контейнером и стаканом заполнен тепло изоляционной жидкостью.

30

рогаков, содержащее контейнер высокого давления, внутри которого с зазором установлен стакан для обрабатываемых изделий, заполненный жидкой при высоких температурах- рабочей средой, верхнюю пробку и размещенный в стакане нагреватель, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и расщирения технологических возможностей за счет повышения рабочей температуры, оно снабжено по меньшей мере одним перфорированным экраном, дополнительным

0

перфорированный экран размещен между нагревателем и стенкой стакана, дополнительный экран герметично соединен с верхней пробкой, установлен в зазоре между контейнером и стаканом и разделяет зазор на две сообщакщиеся между собой полости, внутренняя из которых соединена с источником инертного газа, при этом в качестве рабо- 5 чей среДы использовано инертное на воздухе вещество с теплопроводностью не более 6,0 Вт/м-С, а зазор между контейнером и стаканом заполнен теплоизоляционной жидкостью.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве теплоизоляционной жидкости использовано силиконовое масло.