Установка для пропитки углеграфитовых изделий Советский патент 1993 года по МПК B22F3/26 

Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для пропитки пористых углеграфитовых изделий металлами и их сплавами с температурой плавления более 200°С.

Цель изобретения - повышение качества пропитки углеграфитовых изделий и уменьшение металлоемкости установки.

На фиг.1 представлена установка для пропитки углеграфитовых изделий металлом с температурой плавления более 200°С. Устройство состоит из герметичной наружной камеры 1, крышкой 2 и содержит цилиндрический тигель 3, оборудованный электронагревателями 4 и 5. Тигель разделен по высоте герметичной перегородкой 6 на два отсека. Нижний отсек 7 служит для расплава металла 8, Верхний отсек 9 предназначен для установки корзины 10 с изделиями 11, которые пропитываются металлом. Корзина имеет конический клапан 12, закрывающий отверстие патрубка 13 верхней части отсека 7. Отсек 7 оборудован трубопроводом 14 подачи давления каналом 15 для подачи расплавленного металла в пропиточную камеру-отсек 9. Устройство снабжено вакуумным вентилем 16, ёентилем давления 17 и вентилем 18 для. сообщения с атмосферой.

Установка работает следующим обра- зом.

В отсек 9 тигеля 3 загружают металл и включают нагреватели 4 и 5, расплавленный металл через конический патрубок 1-3 стекает в резервуар для рэсплава-отсек 7. Когда весь металл расплавится, в верхней части тигеля устанавливают корзину 10 с пропитываемыми изделиями 11, при этом клапан 12 закрывает сливное отверстие патрубка 13. Корпус герметически закрывают крышкой 2, затем открывают вакуумный вентиль 16, включают вакуумный насос и начинается отсос воздуха из тигеля 3, В процессе нагрева и вакуумирования из пор и поверхностей изделий удаляются газы, в том числе и адсорбированные на поверхности поровых каналов. При разрежении в камере порядка 10-15 мм рт.ст, и необходимой температурой от 200 до 450°С (в зависимости от температуры плавления пропитывающего металла) изделия выдерживают в течении 25-40 мин, Затем закрывают вакуумный вентиль 16, открывают вентиль 17, и через трубопровод 14 подают газ под давлением 1-1,5 эти (в зависимости от габаритов пропитываемых изделий), газ давит на зеркало расплава, расплав поднимается по каналу 15 и заливает пропитываемые изделия.

После того, как металл из нижнего отсека тигля перельется в верхний по каналу 15, в камеру подают сжатый воздух (газ), который создает в камере необходимое рабочее

давление пропитки 1,5-4 15 атм.

При этом давлении изделия выдерживают в течение 3-5 мин, Затем давление сбрасывают атмосферным вентилем 18, крышку камеры открывают и корзину с изделиями

выгружают. При этом освобождается сливное отверстие патрубка 13 и расплав стекает в нижний отсек тигля, после чего установка готова к проведению следующей пропитки. Описанная установка в сравнении с

прототипом позволяет получить высококачественную пропитку изделия путем их вакуумирования в воздушной среде, что обеспечивает максимальную плотность, прочность и минимальную пористость при

снижении более чем в 10 раз давления в камере. При этом качество пропитанных изделий не зависит от слоя металла, расположенного над ними.

.ПримерЧ.В установку загружают

заготовки антифрикционного графита АГ- 1500 О 100x125 пропитывают сплавом Б-83 (83 % - олова-и 17 % свинца) при 350°С и давлении 5 атм. В табл.1 даны физико-механические характеристики графита до и поеле пропитки.

П р и м е р 2. Пропитка заготовок анти- фрикционного материала АО-1500 0100x125 сплавом С05 (5 % -олова и 95 % - свинца). Пропитка велась при 380°С и дав-,

лении 5 атм, В табл.2 приведены физико-механические характеристики графита до и после пропитки.

Формула изобретения

Установка для пропитки углеграфитовых изделий, содержащая герметичную наружную камеру с крышкой и патрубками высокого и низкого давлений, установленный в ней тигель для плавления металла и

пропитки изделий, электронагреватели и корзину для размещения заготовок, о т л и - ч а ю щ а с я тем, что тигель выполнен с двумя отсеками: верхним, для установки корзины, и нижним, для расплавленного металла,

разделенными между собой герметичной горизонтальной перегородкой, выполненной с вертикальной перепускной трубой с пробкой, верхний торец которой расположен в перегородке заподлицо, а нижний - у

днища нижнего отсека тигля, при этом патрубок давления подсоединен к нижнему отсеку у перегородки, а нижняя часть отсека и верхняя часть верхнего отсека соединены между собой каналом.

Таблица 1

Сущность: вакуумирование изделий ведется над слоем расплавленного металла, что обеспечивает удаление воздуха из пор углеграфитовых изделий 11. Вакуумирование и нагрев изделий ведутся одновременно. После того, как изделия нагреты и отвакуумированы, в нижний отсек 7 тигля 3 с расплавом металла или сплава подается сжатый воздух. Металл поднимается пр каналу 15 и заливает корзину 10 с изделиями 11, после чего в объеме камеры 1 создается рабочее давление от 1,5 до 15 ати, в зависимости от габаритов пропитываемых изделий. При использовании установки необходимое рабочее давление снижается в 8-80 раз при одновременном повышении физико-механических характеристик изделий. 1 ил., 2 табл.. .

Таблица 2