Способ изготовления спеченных изделий Советский патент 1981 года по МПК B22F3/20 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ

I

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению спеченных изделий из порошка быстрорежущей стали методом горячей обработки давлением в герметичной оболочке.

Известен способ изготовления спеченных изделий из порошка легированных сталей, который предусматривает загрузку порошка в оболочку, ее вакуумирование, герметизацию, горячее формование, удаление оболочки, спекание и последуюшую горячую ковку fl.

Однако известный способ сопряжен с потерями материала, поскольку предусматривает удаление оболочки с заготовки после горячего формования путем ее механической обработки.

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому эффекту является способ изготовления спеченных изделий из, парошка, заключаюшийся в том, что порошок загружают в оболочку, вакуумируют, герметизируют и подвергают экструзии при 750- 820°С. После экструзии оболочку с заготовки удаляют, например механической обработкой или травлением, и проводят специальную обработку давлением для у.учи ения

2

свойств

получаемых издемеханическихЛИЙ 2.

Однако известный способ также не исключает потерь порошкового металла за счет удаления оболочки механической обработкой.

Цель изобретения - уменьшение потерь порошкового металла.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем загрузку порошка в оболочку, вакуумирование, герметизацию, горячую экструзию, удаление оболочки с за10готовки и последуюшую обработку давлением, удаление оболочки осуществляют со стороны, прилегающей к торцам заготовки, на высоту, рассчитываемую по формуле

I cL(p-i) ,

IS

где h -высота удаленной оболочки, мм;

d - диаметр заготовки без оболочки, мм;

Р - степень деформации заготовки.

Сущность предложенного способа заклю20чается в следующем.

Порошок загружают в оболочку, вакуумируют, герметизируют, нагревают и подвергают орячей экструзии.

После экструзии пруток разрезают на заготовки и перед обработкой давлением путем осадки удаляют оболочку механической обработкой на высоту, равную

,.(

Указанная зависимость принимается исходя из того, чтобы плош.адь кольцевого участка боковой поверхности заготовки, свободного от оболочки, соответствовала приросту торцовой поверхности заготовки при ее осадке, т.е. учитывается, что

yjt- тгар Tfd

lidb- j

При этом осадку производят без смазки поверхностей контакта заготовки с деформирующим инструментом.

Удаление оболочки с кольцевых участков боковой поверхности заготовки производят путем резцовой обточки.

Удаление оболочки с кольцевых участков боковой поверхности заготовки, примыкающих к ее торцам, предотвращает переход оболочки в процессе осадки заготовки на ее торцовые поверхности, уменьщает искажение цилиндрической формы оболочки и вслед ствие этого уменьщает отходы порошкового металла при удалении оболочки с поверхности готового изделия.

Пример. Порошок быстрорежущей стали Р6М5К5 с размером гранул до 800 мкм, усредненный по гранулометрическому составу, засыпают в металлический контейнер (оболочку) из стали Ст. 3. Размеры контейнера: диаметр 299 мм, высота 600 мм, толщина стенки 8 мм. После засыпки порошок подвергают виброуплотнению (частота вибрации 50 Гц/с, амплитуда 0,5/мм), затем вакуумтермической дегезации по режиму; вакуум 10 мм рт.ст., нагрев до 1150°С со скоростью 70-80 град/ч, выдержка при 1 150°С в течение 2 ч. Контейнер герметизируют в горячем состоянии и экструдируют на прессе усилием 6300 тс, получая при этом пруток диаметром 105 мм. Толщина оболочки у прута составляет 3,8 мм. Пруток разрезают на заготовки длиной по 200 мм.

С кольцевых участков, примыкающих к торцам заготовки, оболочку удаляют методом токарного течения так, чтобы ширина обточенных поясов составила 25 мм. Заготовки нагревают до ПЗО°С и осаждают под молотом на плоских бойках без смазки со степенью осадки Р 2 в сочетании с обкаткой их боковой поверхности на этих же бойках.

Поковки обдирают до диаметра 135 мм и используют в качестве заготовок для фрез.

Предложенный способ обеспечивает экономию порощкового. металла в размере 5% за счет исключения угара и предотвращения обезуглероживания по боковой поверхности заготовки. Кроме этого, полностью исключается возможность образования дефектов на боковой поверхности заготовок в процессе их осадки, что позволяет более широко использовать эту операцию при обработке труднодеформируемых порощковых материалов и обеспечивает возможность изготовления изделий с лучшими механическими и эксплуатационными свойствами.

Годовой экономический эффект при планируемом производстве изделий из порошков быстрорежущей стали около 500 т составит 150 тыс.руб.

Формула изобретения

Способ изготовления спеченных изделий, включающий загрузку порошка в оболочку, вакуумирование, герметизацию, горячую экструзию, удаление оболочки с заготовки и последующую обработку давлением, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь порошкового металла, удаление оболочки осуществляют со стороны, прилегающей к торцам заготовки, на высоту, рассчитываемую по формуле

f.-..

гдеh-высота удаленной оболочки, мм; d - диаметр заготовки без обо почки, мм, Р - степень деформации заготовки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США № 3774290, кл. .5, 1973.