Способ изготовления спеченных пористых изделий Советский патент 1987 года по МПК B22F3/105 B22F3/11 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий прессование заготовки из порошка и ее упрочнение пропусканием импульсного электрического тока высокой частоты, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повьшения безопасности способа, в-процессе упрочнения на заготовку воздействуют замкнутым током путем выключения последнего в индукторе взрывом проводника.

00

4

Ю

сл

СП 189 Изобретение относится к области , порошковой металлургии, в частности к способам изготовления спеченных пористых изделий, и может быть испол зовано для изготовления расходуемых электродов, применяемых в металлурги титана и сплавов на его основе. Известен способ изготовления пористых расходуемых электродов, включающий прессование шихты через конусную пресс-форму. Недостатком этого способа является то, что получаемые электрода обла дают низкой механической прочностью, вызывающей поломку электродов при транспортировке и их обрьш в процесс плавки. Известен также способ изготовлени спечённых порис-гах изделий, в частности электродов, включающих гранулирование исходного порошка, формова ние виброобработкой и спекание. Способ применяется для изготовления электродов на основе диборида металла, что огра:ничивает его применение. Кроме того, способ предусматривает спекание в печах, что удлиняет и усложняет процесс. Известен также способ изготовлени спеченных расходуемых электродов из тугоплавких соединений, включающий отжиг порошка тугоплавкого соединения размол спека, рассев фракций, формование и спекание при температуре 1800-2100 С. Недостатком этого способа также является значительная трудоемкость процесса, требующего проведения спекания в печах и длительного нагрева до высокой температуры. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемо му эффекту является способ изготовле .ния спеченных пористых изделий, вклю чающий прессование заготовки из порощк.а и ее упрочнение пропусканием импульсного электрического тока высокой частоты. Недостатком способа является то, что для пропускания через заготовку при ее упрочнении сильного импульсного тока необходимо сложное оборудование, в том числе энергоемкая высоковольтная батарея конденсаторов и высоковольтное зарядное устройство Применение техники высокого напряжения в металлургических цехах создает трудности по обеспечению безопасност работы. Цель изобретения - упрощение и повьшение безопасности способа. Это достигается тем, что по способу, включающему прессование заготовки из порошка и ее упрочнение пропусканием импульсного тока высокой частоты, в процессе упрочнения на заготовку воздействуют замкнутьм током путем выключения последнего в индукторе взрывом проводника, Существо способа заключается в том, что заготовку после прессования помещают в индуктор, создают в индукторе ток разрядом конденсаторной батареи. Время пропускания тока через индуктор определяют из соотношения Т 3«-, постоянная цепи, где L где L - индуктивность цепи; R - активное сопротивление цепи. В течение указанного времени ток в индукторе достигает значения Ipa при котором осуществляют выключение тока путем электрического взрыва медного проводника. Размеры проводника рассчитывают, исходя из значений ВДВ и С по известной методике. В момент выключения тока на индукторе создается импульс высокого напряжения, осуществляя упрочнение заготовки. После выключения тока заготовку извлекают из индуктора. При осуществлении способа используют индуктор, представляющий собой одновитковьй или многовитковый соленоид. Заготовку помещают внутри соленоида. При резком выключении тока Ч индуктора по обходу любого замкнутого контура, охватывающего магнитньй поток, в заготовке индуцируется напряжение, пропорциональное изменению магнитного потока U Это напряжение вызывает замкнутый ток. Таким образом, используется индуктивный накопитель энергии вместо высоковольтной батареи конденсатора, а высокое напряжение появляется только в виде кратковременного импульса. Поскольку ток замыкается внутри заготовки, не требуется контактов для подвода и отвода тока. Пример. В качестве индуктора использовгши соленоид с внутренним

диаметром 44 мм, длиной 250 мм, числом витков 63, с диаметром витка мм и индуктивностью 44 мкГ.

Для создания тока в индукторе использовали батарею конденсаторов емкостью 400 мкФ и напряжением ЗкВ, подключаемую к индукт;ору через игнитрон, оснащенный системой поджога.

Из шихты,- содержащей 10% лигатуры A1-V и 90% титановой губки, прессовали заготовку через конусную прессформу. Получали заготовку диаметром 40 мм и длиной 200 мм. Заготовку помещали в индуктор и закрепляли. Затем в индукторе создавали ток. В. течение 10 с ток в индукторе достигал значения 10 кА. После достижения зтого значения проводили выключение

тока путем взрьта медного проводника. На индукторе возникал импульс высокого напряжения, которым производилось упрочнение заготовки.

Заготовки, упрочненные известным и предложенным способами, подвергали испытанию на разрывной машине.

В результате реализации предложенного способа прочность на разрыв полученных изделий увеличилась в 1,5-3 раза, а электросопротивление уменьшилось в 2,5 раза.

Импульс высокого напряжения возникает в индукторе кратковременно,

только в момент выключения тока в цепи индуктора, что повьшает безопасность процесса изготовления изделий из порошка.