Способ изготовления спеченных пористых изделий Советский патент 1980 года по МПК B22F3/11 B22F3/93 

::

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления спеченных пористых изделий, и может быть использовано для изготовлевия фильтрующих элементов с заданйым распределением пористости по сечению. Известен способ изготовления спечен- ньрс пористых изделий, предусматривающий формование пористой заготовки; свободной засыпкой металлического порошка в форму и спекание 1.

Недостатком известного способа является невозможность изготовления изделий с переменной пористостью по сеченгйо.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ изготовления спеченных пористых изделий с nepeMeliной ПС сечению пористостью, включающий формование заготовки прессованием металлического порошка, .загрузку заготовки в контейнер, нанесение на поверхность заготовки мелкодисперсного порошка ,го же металла, заполнение пористой заготовки мелкодисперсным порошком путем пропускания газопылевого потока через заготовку и последующее спекание 2.

Недостатком известного способа является его низкая производительность и недостаточно высокая проницаемость изделий по сечений).

Для повышения производительности процесса и проницаемости изделий предложен способ, который отличается от известного тем, что формование заготовки осуществляют путем свободной засыпки порошка в форму, заполнение пор частиц осуществляют порошком с размером заготовки (О,14-О,5) от размера частиц порошка заготовки при наложении вибрации сначала с ускорением 9,8-19,6 м/с , а затем с ускорением 7-9 м/с .

Сущность способа заключается в том, что заготовку формуют путем свободной засыпки металлического порошка в форму, а заполнение пористой заготовки мелкодисперсным порошком производят путем 7 совместной вибрации заготоски мелкс диспёрсного порошка, осуществляемой первоначально при ускорении вибрации 9,8-19)6 м/с в течение времени, требуемого для достижения необходимого распредеяения пористости, а затем при ускорении 7-9 м/с , при этом размер частиц мелкодисперсного порошка должен ёыть 0,14-0,5 размера частиц порошка, иэ которого формуют заготовку. Амплиту да и частота вибрации не оказывают существенного влияния на проникновение мелкодисперсного порошка в заготовку При таких режимах вибрации 9,8-19,6 м происходит разуплотнение как порошка, из которого сфорк о,ва11а загопговка, так и мелкодисперсного пЪрошка, и на.границе слоев мелкодисперсного порошка и порошка заготовки происходит взаимная диффузия слоев друг в друга. В зависимости от времени взаимной диффузии, соотношения толщин заготовки и слоя мелкодисперсного порошка, а также соот ношения размеров этих часгЩ получают требуемую пористость по сечению заготовки.. .- . . При этом при ycKofieHHHX меньше 9,8 м/с вибрация соответствует режиму при котором взаимная диффузия частиц порошка различных размеров отсутствует При ускорениях больше 19j6 м/с прб йсШдйт ийтёнсйвнрё перейешШанйе ка во всем занимаемом им объбме,-кото; рое не Способствует получению изделий с пер еменной по сечению пористостью, и -олько при ускорениях, лежавхйЬс в пределах 9,8-19,6, Происходит взаимная диффузий слоев частиц пброшка разпичных рйзмёроЕ) друг в друга.. Затем заготовку и мелкодисперсный порошок подвергают вибрации с ускоре.нием вибрации 7-9 м/с в течеще 10-бОс. При этом режиме вибрации г устраняются арочный эффект { ЁЙй1о нрсти в. заготовке. После этого заготовку спекают при температуре 0,7... 0,8 температурь плавления. Для регулирования пориЬтбсгги по сечёйию заготовки в пределах от 0 ffo 20% нербходимо, чтобы размер частиц меякодисперсногб порошка составлял 0,14...0,5 размера частиц порошка, из которого формую а ёГб бв-К7 : П р и м е р. Из сферичеСКбгЧ) порошка марки БрОФЮ-1 с размером частиц (630+400) мкм формуют заготовку диаметром 30 мм и, высотой 10 NJM путем засьшки порошка в металлическую 94 форму. На заготовку насыпают слой мелкодисперсного порошка того же ме,талла с размером частиц (- 160+100) мкм. Насыпной объем мелкодисггерсно го порошка составляет 0,24 аг насы,пвого объема порошка заготовки. Заготовку Вместе с мелкодисперсным порошком подвергают вибрации, осушествляемой с ускорением 14,7 м/с(частота -93с и амплитуда - 1,), в течение 15 с, а затем с ускорением 7,8 м/с (частота -93, с и амплитуда -0,910 м) Bi течение Ю с. После этого заготовку спекают при температуре 83Ос в течение 1 ч в среде аргона. Затраты времени на процесс изготовления изделий по предлагаемому способу составляет 71. мин. При этом полученное изделие цмее-т максимальный размер пор 52 мкм и проницаемость 8, м в то время как у изделия, изготовленно.го пр известному спосрбу, 57 MJCM и соответственно. 7,3При испсшьзрванйи предлагаемого способа производительность спеченных изделий с переменной по сечению пористостью повышается более чем на 10%; улучшается качество изготавливаемых изделий за счет получения заданного распределения пористости по сечению изделия, что приводит к увеличению проницаемости фильтрующих Элементов при заданаой тонкости оч истки, а Такж:е облегчению регенерации; предпагаемьШ спрсоб позволяет Г получать изделия из-труднопрессуемого сферическогр порошка, который является наиболее предпочтительным Для изготовления , фильтрующих элементрв.. Фор м у л а из о б р е т е ни я Способ изготовления спеченных пористьгх изделий, включаюМий формование пористой заготовки из металлического порошка, заполнение пор заготовки мелкодисперсным порошком и спекание, о т - л и ч а ю Щ и и с я тем, что, с целью повьгшення производительности процесса и проницаемости изделий, формование загрТовКй осуществляют путем свободной засьтки порошка в форму, заполнение пор заготовки осуществляют порошком с размером частиц (0,14-0,5) от размера частиц порошка заготовки при наложении ц.рации сначала с ускорением 9,8519,6 м/с , а затем с ускорением 7-9 м/с.V. Источники информации, , принятые во внимание при экспертизе 7167096 .1. Андриевский Р. А. Пориртые металлокерамические материалы. М., Металпургия-, 1964, с. 62-63. 2. Авторское свидетельство СССР . j 441958, кд. В 22 F 3/10, 1972.