Рабочая камера газостата Советский патент 1981 года по МПК B22F3/15 

1

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к рабочим камерам газостатов для прессования металлических порошков, и может быть использована для спекания под давлением тугоплавких трудно деформируемых материалов.

Известна рабочая камера газостата, содержащая собранные один в другом несколько металлических кожухов, полости между которыми заполнены волокнистой термоизоляцией и сообщены с атмосферой газостата. При этом внутренний кожух выполнен из молибдена, а остальные - из стали 1.

Однако молибденовый кожух не технологичен, его сложно изготовить герметичным для камеры большого размера. При многократных нагревах и охлаждениях молибденовый кожух становится хрупким, он коробится и м.ожет коснуться нагревателя. Поэтому для предотвращения короткого замыкания между кожухом и нагревателем должен быть зазор не менее 10-15 мм на сторону. Вследствие трудностей с набивкой или намоткой невозможно обеспечить постоянную плотность волокнистой теплоизоляции по толщине и высоте камеры. Этот

фактор усиливает коробление кожуха и снижает его долговечность.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является рабочая камера газостата, содержащая нагреватель и колпак, выполненный в виде коаксиальных стальных кожухов и теплоизоляционной засыпки между ними 2.

Камера включает также керамическую втулку, представляющую собой набор, колец, каждое из которых собрано из секций. Каждая секция керамической втулки имеет пазпрорезь для укладки в нее элемента нагревателя, обрап енную в рабочее пространство, и отверстия для фиксации керамических элементов друг относительно друга.

Такое конструктивное рещение позволяет эксплуатировать камеру во всем диапазоне необходимых давлений и те.мператур без опасности замыкания нагревателя на внутренний металлический кожух.

Однако известная камера имеет следующие недостатки: непостоянство теплоизоляционных свойств набивки из волокнистой теплоизоляции; сложность изготовления большого количества керамических элементов. из-за чего резко возрастает стоимость всей камеры; сложность обслуживания и ремонта, связанные с необходимостью демонтажа всей камеры в случае выхода из строя одного из элементов нагревателя; снижение полезного объема камеры. Цель изобретения - повышение надежности и облегчение обслуживания и ремонта. Указанная цель достигается тем, что рабочая камера газостата, содержащая нагреватели и колпак, выполненный в виде коаксиальных стальных кожухов и теплоизоляционной засыпки между ними, снабжена стаканом, выполненным из спеченной окиси алюминия и установленным в колпаке с зазором, зазор заполнен засыпкой из тугоплавкого материала, а нагреватели установлены в полости стакана. На чертеже схематично изображена рабочая камера, разрез. Камера содержит нагреватель 1, термоизоляционный колпак, выполненный в виде коаксиальных стальных кожухов 2 и 3, зазор между которыми заполнен теплоизоляционной засыпкой окиси алюминия, стакан 4, выполненный из спеченной окиси алюминия, установленный с зазором относительно кожуха 2. Зазор заполнен засыпкой из порошка окиси циркония. Зазоры между кожухами 2 и 3 герметично закрыты кольцевой крышкой 5. Выравнивание давления между рабочей камерой .и атмосферой газостата осуществляется с помощью отверстий 6 и 7 в крышке 5, на которой установлена камера. Устройство работает следующим образом. В установленную в контейнере газостата рабочую камеру на нижней пробке вводят холодное либо предварительно разогретое изделие. Заполняют контейнер газостата аргоном, включают нагреватель 1 и доводят т,емпературу изделия до необходимой. Количество аргона в контейнере выбирают таким образом, что после разогрева изделия и газа до необходимой температуры в контейнере устанавливается необходимое давление. Затем осуществляют выдержку изделия под изостатическим давлением при поддержании температурь и давления, выключают нагреватель, охлаждают изделие, сбрасывают давление газа и извлекают изделие. В камере осуществляют спекание изделий под давлением 2000 кгс/см при 1250°С. Температура газа в зазоре между камерой и стенкой контейнера газостата - 80°С. В случае необходимости обработки при более высокой температуре рабочая камера может быть изготовлена из трех и более слоев засыпки. Предлагаемая конструкция рабочей камеры позволяет в несколько раз повысить ее надежность и долговечность, обеспечить постоянство теплоизоляционных свойств камеры, значительно увеличить ее полезный объем и снизить заполненный газом объем теплоизоляции колпака. Упрощается обслуживание и ремонт нагревателя, так как к нему обеспечивается свободный доступ. И в то же время он практически не уменьшает размеры рабочего пространства, так как размещен вплотную к стакану. Формула изобретения Рабочая камера газостата, содержащая нагреватели и колпак, выполненный в виде коаксиальных стальных кожухов и теплоизоляционной засыпки между ними, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и облегчения обслуживания и ре«онта, она снабжена стаканом, выполненным из спеченной окиси алюминия и установленным в колпаке с зазором, зазор заполнен засыпкой из тугоплавкого материала, а нагреватели установлены в полости стакана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 2328020, кл. В 22 F 3/04, опублик. 1976. 2.Патент США № 3984614, кл. 13-20, опублик. 1976.