Смазка для прессования титановых порошков Советский патент 1980 года по МПК C10M3/02 C10M3/14 C10M3/16 

I

Изобретение относятся к порошковой металлургии и можетбыть использовано при изготовлении изделий из титановых порошков и композиций на их основе холодным прессованием с последующим спеканием или горячей штамповкой спеченных заготовок.

Известна смазка, применяющаяся при холодной и горячей обработке металлов, содержшЦая следуюшие компоненты; графит, воду, глицерин и мыло flj. Применение графита обусловлено его высо- кими антифрикционными свойствами, высокой жирностью. Глицерин и воду используют для создания жидкой фазы, стабилизации свойств, улучшения качества смеси. Однако эффективность этой смазки недостаточней

Более близкой к изобретению по составу и достигаемому результату является смазка для прессования изделий из титановых порошков, представляющая собой водный препарат коллоидного гра- фито марок F3-O и В-1 (по ГОСТ 524550), разведенного техническим этиловы спиртом в соотношении 1:1 1.2J.

Применение водно-графитовой суспензии, разбавленной спиртом, при прессовашш титановых порошков позволяет получать заготовки изделий высокой плотноти, существенно снизить давление выпрессовки, в результате чего повышается стойкость пресс-форм.

Недостаток водно-графитового препарйта следующий: вследствие медленного испарения жидкой фазы смеси в момент засыпки металлического порошка в прософорму и при его прессовании частицы порошка, контактируя со смазкой , обволакиваются ею, что приводит к внесению смааки внутрь детали. Отпрессованная заготовка из титанового порошка подвергается спеканию в вакууме или инертной атмосфере при 1000-1400-С.. В процессе спекания адсорбированная порошком вода и графит ваиикюдсйстпукл с титаном, окисляя, наводороживая и науглероживая внутреиннг. и iionofjxirocr37иыи слои. Эти добавки для титана являются загрязняющими. Присутствие влаги в отпрессованной за1х товке и графита во внутренних и поверхностных слоях недопустимо., Для снятия слоя графита заготовку из порошка титана следуег тщательно отмывать щеткой в спирте, после чего высушивать в герметичных емкостях (например, сушильных шкафах) в вакууме не ниже 1« Ю мм рт.ст., температуре 7О-9О С. Целью изобретения является повышение стойкости пресс-форм и устранение попадания компонентов смазки во внутренние слои заготовки. Согласно изобретению смазка, содержащая графит и этиловый спирт, дополнительно содержит глицерин и ацетон при следующем соотношении компонентов, вес. %; Графит2О-45 Глицерин1-15 Эуиловый спирт1О-ЗО АцетонДо 1ОО Основным антифрикционным компонен том, создающим защитный слой между порошком титана и стенкой пресс-формы является графит. Глицерин вводят как связывающее. вещество, обеспечивающее необходимую вязкость смазки. Этиловы спирт стабилиз фует смесь, исключая ее расслоение. Ацетон неограниченно смешивается со спиртом и глицерином i и является легколетучим компонентом, снижает температуру кипгния жидкой фазы смазки до 6О-1ОО°С в зависимо ти от содержания. Например, температу кипения глицерина 29О. По расчетам эбулиоскопических констант при содерж нии ацетона в смазке 50% температура кипения жидкой фазы состешляет 58,3 (для двухфазной смеси глицерин-ацетон Нарушение указаннах пределов содер ния компонентов вызывает следующие нежелательные явления. Графит 2О вес.% Пленка смазки продавлива ся частицами порошка 45 вес.% Низкая текучесть смазки; трудно достигается нанесе ние равномерного- слоя Глт1ерин i вес.% Недостаточная жирность и вязкость смеси 15 вес.% Повьш1енная вязкость; сма ка плохо высыхает и удал ся с поверхности заготовк пирт Смесь не стабилизируется; .10 вес. смазка плохо смачивает детали пресс-формы Заметно снижается вязкость 30 вес.% смазки и возрастает время ее испарения с поверхности заготовки цетон Смазка плохо высыхает и 1О вес удалается с поверхности заготовкиСмазка жидкотекучая; слой 69 вес. ее на поверхности недостаточен для изоляции стенок пресс-формы от порошка Пределы содержаний компонентов в мазке выбраны на основании практичесих рабэт по прессованию порошков, ключая работу на пресс-автоматах. Оптимальной для автоматического пресования является смесь состава, вес, %: Графит2О-30 Глицерин 1-5 Спирт10-20 Ацетон,Остальное Пример. Проведено прессоание изделий типа втулок диаметром 50 мм, высотой 5.0 мм из отсевов убчатого титана (ТГ-ТВ) крупностью ,4О-О,20 мм при давлении 8 т/см использованием различных композиций редложенной смазки, приведенных в абл. 1, и смазки по прототипу . мазка по прототипу jj2j представляет обой ВОД1Ю-графитовый препарат, разавленный спиртом (в соотношении 1:1) В табл. 2 приведены результаты исследования свойств и качества отпрессованных заготовок, а также условия прессования без смазки и со смазкой приведенных составов. Результаты испытаний показывают, что по сравнению с прототипом применение предлагаемой смазки позволяет получить прессовки более высокой плотности, с пониженным содержанием примесей в спеченных изделиях, давление прессования С: и1жается. Лучшие результаты получают, применяя составы 11 и 1У. После выпрессовки смазка легко удаляется,со стенок матрицы и пуансонов протиранием ветошью или струей свеж .,го йоздуха. Удаление остятков см.чзкл с поверхности отпрессованных загот хюк

572

производится тампоном, смоченным в спирте.

Таким образом, применение предложенной смаоки при прессовании титановых порошков позволяет повысить стойкость пресс-форм и получать изделия высокой плотности, не загрязненные кислородом

Компонент

14686 .

и углеродом. Экономический эффект может быть получен за счет улучшения качества изделий, повышения выхода годной продукции, увеличения стойкости

5 пресс-форм, в результате чего снижаются затраты на изготовление дополнительного пресс-инструмента.

Таблица 1

Содержание в составе, вес.

HI

1

11

Таблиц