ВСЕСОЮЗНАЯ I nATEHTHO^iLX!:s';E-;r^sii Советский патент 1973 года по МПК B01J3/06 

1

Изобретение относится к устройствам для обработки материалов сверхвысокими давлениями (выше 2UOOO кг/см) и высокими температурами i иОО, которые ирименяются для создания новых силавов, спрессовывания порошковых материа.тов, синтеза искусственных минералов и т. п.

Известны устройства для создания сверхвысокого давления при обжатии материала, содержащие соосно установленные и скрепленные бандажными кольцами встречно перемещающиеся наковальни с расположенным между их рабочими торцами держателем с нагреваемым электрическим током образцом.

В таких устройствах трудно обеспечить значительное увеличение объема п особенно длины обрабатываемого образца. Иедостатком подобных устройств с центральным углублением является значительный эрозионный износ вследствие воздействия па большие участки наковален, непосредственно контактирующих с образцом, электрического тока нагрева, достигающего величины нескольких тысяч ампер. Воздействие электроэрозии усуглубляется действием сверхвысокого давления, что ириводит к низкой стойкости наковален. Кроме этого, постепенный эрозионный износ наковален отрицательно влияет на стабильность получения давления в камере сжатия.

С целью возможности увеличения длины

обрабатываемого образца и снижения электроэнергии, расходуемой на нагрев, в нредлагаелюм устройстве на каждом из рабочих торцов наковалеи выиолнеиы незамкнутые кольцевые углубления, образующне камеру сжатия при сближении наковален, и скосы от кольцевого углубления к центру и периферии наковален.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство перед сжатием, вертикальпый осевой разрез; на фиг. 2 - второй вариант предлагаемого устройства, вертикальиьп разрез; на фиг. 3 - камера сжатия во время обработки, вертикальный разрез; на фиг. 4 - половина держателя образца, вид сверху; на фиг. 5 - разрез по Л-/1 дерл ателя в месте контакта образца с наковальнями.

Устройство представляет собой две одинаковые наковальнн, устанавливаемые между илитами пресса. Каждая система наковален состоит из оиорной плиты 1, скрепленной кольцом 2, и собственно наковальни 3, скрепленной кольцами 4-6. Между наковальнями расположен дерлчатель 7 образца из упруго-пластичного материала, выполненный из двух половин с иолостью 8 для помещения образца 9.

Держатель 7 имеет ту же форму, что и кольцевое углубление 10 в наковальне, по большей высоты для обеспеченпя хода сжатия. Маковальии от кольцевого углубления имеют скосы 11 II 12 нарул у и внутрь, соответственно,

Кольцевое углубление 10 в поперечном сечении иметь любую симметричную округленную форму. При составной наковальне поперечное сечение углубления может иметь форму трапеции. В этом случае обязательно наличие сердечника 13 при любом числе колец. Полость 8 для помещения образца не имеет замкнутой кольцевой формы, а имеет разрыв н BbixoA на внешнюю поверхность держателя при помощи вкладыша 14, торец 15 которого контактирует с наковальней. Устройство работает следующим образом.

При воздействии верхней плиты пресса на верхнюю систему наковален происходит сжатие держателя 7, выполненного, например, из нирофилита. По мере сжатия материал держателя вытекает в промежуток между наковальнями, образуя наружный 16 и внутреиний 17 заусенцы. Функция заусенца состоит не только в изоляции и уплотпении камеры сжатия, НО; н скреплении наковален при создании в камере сверхвысокого давления. При нагреве образца прямым пропусканнем электрического тока последний проходит но верхней наковальне через торец 15 вкладыша 14 по образцу 9 и через вкладыщ на нижнюю наковальню. Так

как длина ооразца значительно увеличивается, то тем самым значительно уменьшается сила тока, проходящего через образец. Это уменьHjaeT нагрев наковален в месте контакта с образцом.

При каждом ИОВОМ цикле сжатия положение вкладышей 14 относительно наковален изменяется, так что эрозионная стойкость инструмента увеличивается.

Предмет изобретения Устройство для создания сверхвысокого давления нрц обжатии материала, содержащее соосно установленные и скрепленные бандажными кольцами встречно перемещающиеся иаковальнн с расцолол :енным между нх рабочими торцами держателем с нагреваемым электрическим током образцом, отличающееся тем, что, с целью обеснечения возможиости увелнчения длины обрабатываемого образца и снижеиия электроэиергни, расходуемой на нагрев, на каждом нз рабочнх торцов наковален вьшолнены незамкнутые кольцевые углубления, образующие камеру сжатия при сближеНИИ наковален, и скосы от кольцевого углубления к центру и периферии наковален.

Фиг 3