Заготовка для горячего изостатического прессования Советский патент 1982 года по МПК B22F3/14 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к оборудованию и оснастке для горячего изостатического прессования из делий из порошковых материалов. Известна заготовка для горячего изостатического прессования, включа щая металлическую оболочку и цилинд рический образец, установленный внутри оболочки 1 . К недостаткам данной заготовки относится отсутствие возможности изготовления полых длинномерных изделий. Решением, наиболее близким опит сываемому по технической сущности и достигаемому эффекту, является заготовка для горячего изостатическ го прессования, включающая полый стержень с непроницаемой для рабоче среды наружной поверхностью и установленную соосно его полости оправку. При этом оправка выполнена из материала, непроницаемого для рабоч среды, и установлена внутри образца с зазором 2. К недостаткам данной заготовки относится высокая трудоемкость изготовления изделия, обусловленная Не-, обходимостью вакуумной герметизации зазора между оправкой и образцом, а также сложностью процесса извлечения , оправки из полости спрессованного изделия. Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления изделия. Указанная цель достигается тем, что в заготовке для горячего изостатического прессования, включающей полый стержень с непроницаемой для рабочей среды наружной поверхностью и установленную соосно его полости оправку, оправка выполнена с поверхностью, проницаемой для рабочей ере- ды, и установлена внутри стержня с натягом, при этом поверхность оправки может быть выполнена пористой, а отношение диаметра оправки к внутреннему диаметру полого стержня составляет 1,001-1,01.

На фиг. 1 показана заготовка с пористой поверхностью оправки; на фиг, 2 - заготовка с пазами на поверхности оправки.

Заготовка {фиг. 1) состоит из оправки 1 с пористой поверхностью 2 (пористым слоем,- нанесенным на оправку), полого стержня 3, установленного с натягом на оправке, и наружного чехла А.

Во втором варианте выполнения (фиг. 2) заготовка состоит из оправ,ки 1, на поверхности которой выполнены продольные пазы 2, полого стерж ня 3, установленного с натягом на оправке, и наружного чехла .

Сборку заготовки по первому варианту (фиг. 1) осуществляют следующим образом.

На оправку, выполненную из материала, не претерпевающего при температурах горячего прессования необратимых формоизменений и имеющего коэффициента термического расширения равный или больший коэффициента термического расширения образца, наносят, например, напылением, пористый поверхностный слой из материала, совместимого с материалом стержня при температурах горячего прессования. Полученный полуфабрикат при необходимости спекают, а затем обрабатывают в размер, протравливают для вскрытия пор, промывают и высушивают После этого на оправку устанавливают с натягом полый стержень, а на его поверхность надевают наружный чехол. Торцовые части сборки на участке между стержнем и чехлом герметизируют в вакууме. К пoвepxнoctи чехла и оправки приваривают петли для подвески заготовки в газостате. После этого заготовку подвергают горячему изостатическому прессованию.

Сборку заготовки по второму варианту (фиг. 2) осуществляют аналогичным образом с той лишь разницей, что на поверхности оправки выполняют продольные пазь1. При этом в обоих вариантах натяг, определяемый как отношение диаметра оправки к внутреннему диаметру образца, составляет 1,01-1,001. Эта величина выбрана с

учетом пределов радиальной усадки стержня по внутреннему диаметру. В процессе горячего изостатического прессования натяг ликвидируется, в связи с чем оправка после окончания

процесса может быть извлечена и повторно использована.

При использовании описанных заготовок получены длинномерные трубчатые изделия из композиционных материалов

систем ниобий-окись алюминия-ниобий и медь-ковар. Полученные изделия при длине tOO-SOO мм имели стрелу прогиба, не превышающую 0,1 мм.

Таким образом, применение описанной заготовки позволяет в 1,5-2 раза снизить трудоемкость изготовления длинномерных полых изделий методом горячего изостатического прессования.

Формула изобретения

1.Заготовка для горячего изостатического прессования, включающая полый стержень с непроницаемой для рабочей среды наружной поверхностью и установленную соосно его полости оправку, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления изделия, оправка выполнена с поверхностью, проницаемой для рабочей среды, и установлена внутри стержня с натягом.

2.Заготовка по п. 1, о т л,и чающаяся тем, что поверхность оправки выполнена пористой.

3.Заготовка по пп 1 и 2, отличающаяся .тем, что отношение диаметра оправки к внутреннему диаметру полого стержня составляет

5 1,001-1,01.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 о Патент Великобритании № 1238166, кл. С 1 J, 197К

2. Пью Х.Л.. Механические свойства материалов под высоким давлением, М.. Мир, 1973. т. 2, с. 271-272.

Фог. f.