Способ изготовления изделий с отверстиями Советский патент 1992 года по МПК B22F5/00 

Цель изобретения - повышение качества изделий за счет устранения механических повреждений при удалении вставки.

Цель достигается тем, что согласно способу изготовления изделий с отверстиями, включающему установку в форму вставки для формообразования отверстия, заполнение формы порошком материала изделия, формование, спекание порошка и удаление вставки, вставку выполняют из материала, образующего при спекании эвтектику с материалом изделия, а перед удалением ее нагревают до температуры плавления эвтектики.

Выполнение вставки из материала, образующего при спекании эвтектику с материалом изделия, позволяет при спекании создать между вставкой и изделием прослойки эвтектики, т.е. твердого раствора материалов изделия и вставки эвтектического состава.

Данное образование будет происходить при условии, что сплавы материалов изделия и вставки могут образовывать твердые растворы с эвтектикой. В этом случае в процессе спекание на границе контакта вставок и изделия будут происходить миграции атомов одного материала в другой и наоборот, т.е. будет происходить процесс взаимодиффузии материалов вставки и изделия с образованием на этой границе сплава, в структурной составляющей которого присутствует эвтектика, образующаяся в результате появления градиента концентрации веществ в процессе диффузии. После спекания получается с запаянными в отверстиях вставками. Эвтектика является наибо- лее легкоплавкой составляющей по диаграммам состояния двух или нескольких сплавов, поэтому при нагревании вставок до температуры, соответствующей плавлению эвтектики, она расплавляется, образуя жидкий раствор, а материалы вставки и изделия остаются в твердом состоянии. Это позволяет удалить вставку из изделия, дополнительно используя эффект смазывания поверхностей, роль смазки в котором будет играть присутствующий на границе вставка- изделие жидкий раствор расплавленной эв- тектики. В результате устраняются царапины, риски и прочие механические повреждения стенок отверстий при удалении вставок, повышая тем самым качество изделий.

Способ предназначен для изготовления изделий как с одним, так и с несколькими отверстиями. В нем могут быть использованы материалы вставок и изделия, которые образуют сплавы в виде твердых растворов

с эвтектикой. Способ воспроизводим для изделий, имеющих прямолинейные отверстия или отверстия с прямолинейными участками, расположенными один к другому

под различными углами, и с одним по крайней мере выходом на поверхность изделия, так как вставки удаляют преимущественно их вытягиванием из изделия.

Пример. Изготавливают втулку из

порошкового алюминиевого сплава, содержащего 3,1% Мд, 2,0% Си; 10,4 Zn. В качестве вставки используют кремниевый стержень, который устанавливают в матрице пресса. В свободное пространство между стенками матрицы и стержнем засыпают порошок с добавкой флюсующего соединения NaCI. Порошок уплотняют, формуют пуансонами и спекают в вакууме в течение 1 ч при циклическом изменении температуры в

интервале 565-625° С с периодом 3 мин, что способствует активации спекания. В процессе спекания в приконтактных слоях изделия и вставки образуется соединение силумин, содержащее эвтектику. После спекания стержень нагревают пропусканием через него электрического тока до температуры выше 564° С (например, 580° С, при этих температурах эвтектика расплавляется) и стержень извлекают. В результате получают высококачественное изделие, не требующее механической обработки. Материал изделия, прилегающий к поверхностным слоям стенки отверстия, дополнительно легируется кремнием, что

повышает коррозионную стойкость изделия (по поверхностям отверстий). Изделие обладает высокими механическими свойствами, так как близлежащие к стенке отверстия слои материала изделия модифицированы

натрием, входящим в состав флюса при спекании. При этом эвтектика приобретает более тонкое строение. Применение способа исключает использование поверхностно-активных смазок.

Формула изобретения Способ изготовления изделий с отверстиями, включающий установку в форму вставки для формообразования отверстия,

заполнение формы порошком материала изделия, формование, спекание порошка и удаление вставки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий за счет устранения механических повреждений при удалении вставки, вставку выполняют из материала, образующего при спекании эвтектики с материалом изделия, а перед удалением ее нагревают до температуры плавления эвтектики.