[go: up one dir, main page]

RU2277457C2 - Method of manufacture of sintered articles - Google Patents

Method of manufacture of sintered articles Download PDF

Info

Publication number
RU2277457C2
RU2277457C2 RU2004115088/02A RU2004115088A RU2277457C2 RU 2277457 C2 RU2277457 C2 RU 2277457C2 RU 2004115088/02 A RU2004115088/02 A RU 2004115088/02A RU 2004115088 A RU2004115088 A RU 2004115088A RU 2277457 C2 RU2277457 C2 RU 2277457C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
briquette
impregnating
workpiece
infiltration
main
Prior art date
Application number
RU2004115088/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004115088A (en
Inventor
Яков Абрамович Глускин (RU)
Яков Абрамович Глускин
Original Assignee
"Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования" ("Црно")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by "Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования" ("Црно") filed Critical "Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования" ("Црно")
Priority to RU2004115088/02A priority Critical patent/RU2277457C2/en
Publication of RU2004115088A publication Critical patent/RU2004115088A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2277457C2 publication Critical patent/RU2277457C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

FIELD: powder metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to method of manufacture of sintered configurations by infiltration. It can be used in manufacture of working members of submersible centrifugal pumps. Proposed method comes to the following: first blank is pressed from powder material, then main impregnating briquette is manufactured, and at least one additional impregnating briquette. Blank and impregnating briquettes are placed in furnace. Sintering of blank is carried out with simultaneous infiltration with impregnating material. Infiltration from additional impregnating briquette is provided in direction opposite to infiltration from main impregnation briquette. In process of pressing, reduction of sizes of pores in volume of blank from at least one of surfaces of contact with impregnating briquettes to inner zone of blank is provided.
EFFECT: increased speed of impregnation and provision of uniform distribution of impregnating material in volume of article.
11 cl, 1 ex, 7 dwg

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению сложнопрофильных спеченных изделий методом инфильтрации, и может быть использовано, в частности, при изготовлении рабочих органов погружных центробежных насосов.The invention relates to powder metallurgy, in particular to the manufacture of complex sintered products by the method of infiltration, and can be used, in particular, in the manufacture of working bodies of submersible centrifugal pumps.

Известен способ изготовления спеченных изделий, описанный в патенте RU 2198070 16, 10.02.2003, B 22 F 7/02, заключающийся в том, что осуществляют раздельное прессование частей заготовки изделия из порошкового материала, состоящего из шихты тугоплавкого материала и легкоплавкого компонента, имеющего температуру плавления меньшую, чем у тугоплавкого материала, при этом содержание легкоплавкого компонента превышает предел его растворимости в спеченном тугоплавком материале. Затем осуществляют сборку частей заготовки и ее спекание с одновременной инфильтрацией нерастворенным легкоплавким материалом и диффузионной сваркой частей заготовки, причем в процессе прессования частей заготовки обеспечивают уменьшение пористости 1 (см. Фиг.1) в направлении зоны соединения частей заготовки 2 таким образом, чтобы при спекании обеспечивалось направление градиента капиллярных сил нерастворенного легкоплавкого компонента в зоны соединения частей заготовки.A known method of manufacturing sintered products described in patent RU 2198070 16, 02.10.2003, B 22 F 7/02, which consists in the fact that separate parts of the workpiece of the product are made of powder material consisting of a mixture of refractory material and a low-melting component having a temperature melting is less than that of a refractory material, while the content of the low-melting component exceeds the solubility limit in the sintered refractory material. Then the parts of the workpiece are assembled and sintered with the simultaneous infiltration of undissolved low-melting material and diffusion welding of the parts of the workpiece, and during the pressing of parts of the workpiece, the porosity 1 is reduced (see Fig. 1) in the direction of the connection zone of the parts of the workpiece 2 so that during sintering the direction of the gradient of capillary forces of the undissolved low-melting component to the zones of the connection of the parts of the workpiece was ensured.

Описанным способом могут быть получены составные сложнопрофильные спеченные изделия, отличающиеся высоким качеством диффузионной сварки частей заготовки, однако то, что легкоплавкий компонент вводится непосредственно в состав шихты тугоплавкого материала, накладывает ограничение на общее количество легкоплавкого материала в составе спекаемого изделия. Кроме того, в процессе спекания поры заготовки не могут быть полностью заполнены нерастворенной частью легкоплавкого материала, следовательно, описанный способ не может быть использован для изготовления беспористых гидро- и(или) газонепроницаемых спеченных изделий.By the described method, composite composite sintered products can be obtained, characterized by high quality diffusion welding of the workpiece parts, however, the fact that the low-melting component is introduced directly into the charge composition of the refractory material imposes a limit on the total amount of low-melting material in the composition of the sintered product. In addition, during sintering, the pores of the preform cannot be completely filled with the undissolved part of the low-melting material, therefore, the described method cannot be used for the manufacture of non-porous hydro- and (or) gas-tight sintered articles.

Наиболее близким аналогом изобретения по совокупности существенных признаков является способ изготовления спеченных изделий, описанный в патенте RU 2123910 С1, 27.12.1998, В 22 F 7/02, заключающийся в том, что осуществляют раздельное прессование частей заготовки изделия 3 (см. Фиг.2) из порошкового материала и ее сборку, изготавливают пропиточный брикет 4 из материала, имеющего температуру плавления меньшую, чем у материала заготовки. Затем размещают заготовку и пропиточный брикет в печи с обеспечением контакта поверхности брикета и поверхности заготовки, при этом пропиточный брикет располагают таким образом, чтобы инфильтрация пропиточного материала происходила в направлении действия силы тяжести. После этого осуществляют спекание заготовки с одновременной инфильтрацией пропиточным материалом и диффузионной сваркой частей заготовки, при этом спекание осуществляют с приложением к заготовке внешней нагрузки в виде груза 5, устанавливаемого на верхней поверхности пропиточного брикета.The closest analogue of the invention in terms of essential features is the method of manufacturing sintered products described in patent RU 2123910 C1, 12/27/1998, B 22 F 7/02, which consists in separately pressing parts of the workpiece 3 (see Figure 2 ) of the powder material and its assembly, an impregnating briquette 4 is made of a material having a melting point lower than that of the workpiece material. Then, the preform and the impregnation briquette are placed in the furnace to ensure contact between the surface of the briquette and the surface of the preform, while the impregnation briquette is positioned so that the infiltration of the impregnating material occurs in the direction of gravity. After that, the sintering of the workpiece is carried out with simultaneous infiltration of the parts with the impregnation material and diffusion welding of the parts of the workpiece, while sintering is carried out with an external load applied to the workpiece in the form of a load 5 mounted on the upper surface of the impregnation briquette.

Приложение внешней нагрузки позволяет обеспечить высокое качество шва диффузионной сварки. Однако при использовании описанного способа происходит снижение точности получаемого изделия, особенно в случае изделий сложной формы и большого габарита, из-за относительных смещений частей заготовки под действием прикладываемой к заготовке внешней нагрузки, происходящих вследствие неодинаковой усадки порошкового материала в разных частях заготовки. В частности, при изготовлении деталей ступеней погружных центробежных насосов возникают ощутимые радиальные и торцевые биения, отрицательно сказывающихся на надежности и долговечности ступеней насоса. Кроме того, использование груза приводит к существенному снижению производительности при массовом производстве спеченных изделий, так как груз занимает полезный объем зоны разогрева и, приблизительно, в два раза увеличивает вес собранной заготовки, что приводит к необходимости уменьшения количества заготовок, одновременно устанавливаемых на ленточный транспортер автоматизированной печи спекания.The application of external load allows to ensure high quality of the diffusion welding seam. However, when using the described method, there is a decrease in the accuracy of the resulting product, especially in the case of products of complex shape and large size, due to the relative displacements of the parts of the workpiece under the action of an external load applied to the workpiece, due to uneven shrinkage of the powder material in different parts of the workpiece. In particular, in the manufacture of submersible centrifugal pump stage parts, tangible radial and end beats occur that adversely affect the reliability and durability of the pump stages. In addition, the use of cargo leads to a significant decrease in productivity in the mass production of sintered products, since the cargo occupies the useful volume of the heating zone and approximately doubles the weight of the assembled workpiece, which leads to the need to reduce the number of workpieces simultaneously installed on the conveyor belt of an automated sintering furnaces.

Таким образом, задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в разработке способа изготовления пропитанных спеченных изделий сложной формы и/или значительного габарита, пригодного для массового производства.Thus, the problem to which the present invention is directed, is to develop a method for the manufacture of impregnated sintered products of complex shape and / or significant size, suitable for mass production.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в повышении производительности процесса изготовления спеченных изделий сложной формы и/или значительного габарита за счет повышения скорости пропитки, а также в улучшении качества изготавливаемых изделии за счет повышения равномерности распределения пропиточного материала по объему спеченного изделия.The technical result achieved by the implementation of the invention is to increase the productivity of the manufacturing process of sintered products of complex shape and / or significant size by increasing the speed of impregnation, as well as improving the quality of manufactured products by increasing the uniformity of the distribution of the impregnating material throughout the volume of the sintered product.

Способ изготовления спеченных изделий заключается в том, что осуществляют прессование заготовки изделия из порошкового материала, изготавливают основной пропиточный брикет из материала, имеющего температуру плавления меньшую, чем у материала заготовки, размещают заготовку и основной пропиточный брикет в печи с обеспечением контакта поверхности брикета и поверхности заготовки. Затем осуществляют спекание заготовки с одновременной инфильтрацией пропиточным материалом. При этом в отличии от прототипа изготавливают по крайней мере один дополнительный пропиточный брикет из материала, имеющего температуру плавления меньшую, чем у материала заготовки. Дополнительный пропиточный брикет размещают в печи с обеспечением контакта поверхности брикета и поверхности заготовки, при этом дополнительный пропиточный брикет располагают таким образом, чтобы инфильтрация пропиточного материала из этого брикета происходила в направлении, противоположном направлению инфильтрации материала из основного пропиточного брикета. В процессе прессования обеспечивают уменьшение размера пор по объему заготовки в направлении от, по крайней мере, одной из поверхностей, предназначенных для обеспечения контакта с основным и дополнительным пропиточными брикетами, к внутренней зоне заготовки, расположенной между указанными поверхностями.A method of manufacturing sintered products is that the workpiece is pressed from powder material, the main impregnating briquette is made from a material having a melting point lower than that of the workpiece material, the workpiece and the main impregnating briquette are placed in the furnace to ensure that the surface of the briquette and the surface of the workpiece are in contact . Then carry out the sintering of the workpiece with simultaneous infiltration of the impregnating material. Moreover, in contrast to the prototype, at least one additional impregnating briquette is made of a material having a melting point lower than that of the workpiece material. An additional impregnating briquette is placed in the furnace to ensure contact between the surface of the briquette and the surface of the workpiece, while the additional impregnating briquette is positioned so that the infiltration of the impregnating material from this briquette occurs in the opposite direction to the infiltration of the material from the main impregnating briquette. In the process of pressing, pore size is reduced in volume of the workpiece in the direction from at least one of the surfaces intended to ensure contact with the main and additional impregnating briquettes, to the inner zone of the workpiece located between these surfaces.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, обеспечивают уменьшение размера пор пропорциональное расстоянию от соответствующей поверхности заготовки до ее внутренней зоныIn addition, in the particular case of the invention, they provide a reduction in pore size proportional to the distance from the corresponding surface of the workpiece to its inner zone

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, обеспечивают уменьшение размера пор обратно пропорциональное средней площади поперечных сечений заготовки, перпендикулярных направлению инфильтрации из пропиточного брикета, на участке между соответствующей поверхностью и внутренней зоной заготовки.In addition, in the particular case of the invention, they provide a reduction in pore size inversely proportional to the average cross-sectional area of the workpiece, perpendicular to the direction of infiltration from the impregnation briquette, in the area between the corresponding surface and the inner zone of the workpiece.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, уменьшение размера пор обеспечивают путем соответствующего уменьшения пористости порошковой заготовки.In addition, in the particular case of the invention, a reduction in pore size is achieved by a corresponding reduction in the porosity of the powder preform.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, основной пропиточный брикет располагают таким образом, чтобы инфильтрация пропиточного материала происходила в направлении действия силы тяжести, а дополнительный пропиточный брикет располагают таким образом, чтобы инфильтрация пропиточного материала из этого брикета происходила в направлении, противоположном направлению действия силы тяжести.In addition, in the particular case of the invention, the main impregnating briquette is positioned so that the infiltration of the impregnating material occurs in the direction of gravity, and the additional impregnation briquette is positioned so that the infiltration of the impregnating material from this briquette occurs in the opposite direction to the force gravity.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, используют порошковый материал на основе железа с содержанием меди менее 2 мас.%.In addition, in the particular case of the invention, an iron-based powder material with a copper content of less than 2 wt.% Is used.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, основной пропиточный брикет изготовляют прессованием из порошкового материала, содержащего, мас.%:In addition, in the particular case of the invention, the main impregnating briquette is made by pressing from a powder material containing, wt.%:

медьcopper 30-6030-60 марганецmanganese 20-3520-35 кремнийsilicon 1-51-5 хромchromium 1-51-5 железоiron остальноеrest

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, основной и дополнительный брикеты изготавливают из материалов не взаимодействующих между собой.In addition, in the particular case of the invention, the primary and secondary briquettes are made of materials that do not interact with each other.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, дополнительный пропиточный брикет изготовляют прессованием из порошкового материала, содержащего, мас.%:In addition, in the particular case of the invention, an additional impregnating briquette is produced by pressing from a powder material containing, wt.%:

медьcopper 30-6030-60 марганецmanganese 20-3520-35 свинецlead 10-2010-20 кремнийsilicon 1-51-5 хромchromium 1-51-5 железоiron остальноеrest

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, основной и дополнительный брикеты изготавливают из материалов, взаимодействующих между собой в расплавленном состоянии с образованием третьего материала, имеющего температуру плавления меньшую, чем у материала заготовки.In addition, in the particular case of the invention, the primary and secondary briquettes are made of materials interacting with each other in the molten state to form a third material having a melting point lower than that of the workpiece material.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, дополнительный пропиточный брикет изготовляют прессованием из порошкового материала, содержащего, мас.%:In addition, in the particular case of the invention, an additional impregnating briquette is produced by pressing from a powder material containing, wt.%:

медьcopper 30-6030-60 марганецmanganese 20-3520-35 оловоtin 3-63-6 кремнийsilicon 1-51-5 хромchromium 1-51-5 железоiron остальноеrest

Уменьшение размера пор по объему заготовки в направлении от поверхностей, предназначенных для обеспечения контакта с пропиточными брикетами, к внутренней части заготовки обеспечивает в процессе пропитки создание градиента капиллярных сил, направленного внутрь заготовки, что совместно с наличием дополнительного пропиточного брикета, размещаемого с противоположной от основного брикета стороны заготовки, таким образом, что инфильтрация пропиточного материала из него происходит в направлении, противоположном направлению инфильтрации пропиточного материала из основного брикета, обеспечивает существенное уменьшение времени, требуемого для равномерной пропитки всего объема заготовки большого габарита и/или сложной формы.Reducing the pore size in the volume of the workpiece in the direction from the surfaces intended to ensure contact with the impregnating briquettes to the inner part of the preform provides during the impregnation process a gradient of capillary forces directed inside the workpiece, which, together with the presence of an additional impregnating briquette placed opposite from the main briquette side of the workpiece, so that the infiltration of the impregnating material from it occurs in the direction opposite to the direction of infiltration the impregnating material from the main briquette provides a significant reduction in the time required for uniform impregnation of the entire volume of a large workpiece and / or complex shape.

Возможность осуществления изобретения, охарактеризованного приведенной выше совокупностью признаков, подтверждается примером реализации способа, представляющим собой описание процесса изготовления направляющего аппарата ступени погружного центробежного насоса, осуществляемого в соответствии с заявленным способом.The possibility of carrying out the invention, characterized by the above set of features, is confirmed by an example implementation of the method, which is a description of the manufacturing process of the guide apparatus of a submersible centrifugal pump stage, carried out in accordance with the claimed method.

На чертежах изображено следующее:The drawings show the following:

На Фиг.1 - схема способа изготовления спеченных изделий по патентуFigure 1 - diagram of a method of manufacturing a sintered product according to the patent

RU 2198070.RU 2198070.

На Фиг.2 - схема способа изготовления спеченных изделий по патентуFigure 2 - diagram of a method of manufacturing a sintered product according to the patent

RU 2123910.RU 2123910.

На Фиг.3-5 - части заготовки изделия.Figure 3-5 - part of the workpiece.

На Фиг.6 - собранная заготовка с основным и одним дополнительным пропиточными брикетами.Figure 6 - assembled workpiece with the main and one additional impregnating briquettes.

На Фиг.7 - собранная заготовка с основным и двумя дополнительными пропиточными брикетами.Figure 7 - assembled workpiece with the main and two additional impregnating briquettes.

На гидравлическом прессе из порошка медистой стали (содержание меди менее 2% мас.) сформировали части заготовки направляющего аппарата: стакан 6, наружный диск 7 с лопатками и втулку 8. При этом в процессе прессования втулки и стакана за счет применения различных методов одностороннего и двухстороннего прессования, подбора соответствующего усилия прессования, а также количества и размера частиц пластификатора, вводимого в пресс-смесь, обеспечили уменьшение пористости и, соответственно, размера пор по объему указанных частей заготовки в направлении от поверхностей 13 и 14 стакана, поверхности 15 втулки и поверхности 16 наружного диска к областям 17, 18 и 19 этих частей заготовки, соответственно. Затем собрали части заготовки с обеспечением плотного контакта между соответствующими поверхностями ребер наружного диска, втулки и стакана. Причем области 17, 18 и 19 стакана, втулки и наружного диска выполнили при прессовании таким образом, что после сборки во внутренней зоне заготовки образовалась зона 20 с минимальным размером пор (пористостью), расположенная между поверхностями 13, 15 и 16 (в рассматриваемом случае можно говорить о двух таких зонах - 21 и 22).On a hydraulic press of copper steel powder (copper content less than 2 wt.%) Formed parts of the billet guide device: Cup 6, the outer disk 7 with blades and the sleeve 8. Moreover, in the process of pressing the sleeve and the glass through the application of various methods of one-sided and two-sided pressing, selecting the appropriate pressing force, as well as the number and particle size of plasticizer introduced into the press mixture, provided a decrease in porosity and, accordingly, pore size by volume of the indicated parts of the preform in systematic way from the surfaces 13 and 14 of the glass surface 15 of the sleeve 16 and the outer surface of the disc to the areas 17, 18 and 19, these portions of the workpiece, respectively. Then, parts of the workpiece were assembled to ensure tight contact between the corresponding surfaces of the ribs of the outer disk, sleeve, and glass. Moreover, the areas 17, 18 and 19 of the glass, sleeve and outer disk were made during pressing so that after assembly in the inner zone of the workpiece formed zone 20 with a minimum pore size (porosity) located between surfaces 13, 15 and 16 (in this case, talk about two such zones - 21 and 22).

Объем основного и дополнительного пропиточных брикетов подбирали с учетом объемов фрагментов заготовки, оказывающихся между зоной 20 и поверхностями 13 и 15 (16), таким образом, чтобы расположение областей 17, 18 и 19, образующих зону 20, было наиболее оптимальным с технологической точки зрения, в частности, таким образом, чтобы указанные области находились вблизи одной из поверхностей соответствующей части заготовки. Степень уменьшения пор при прессовании частей заготовки подбирали пропорционально расстоянию, которое проходит инфильтрат от соответствующего пропиточного брикета до внутренней зоны заготовки, кроме того, может быть учтена размер и форма поперечных сечений фрагментов заготовки, находящихся на пути движения инфильтрата из каждого брикета.The volume of the main and additional impregnating briquettes was selected taking into account the volumes of the workpiece fragments between the zone 20 and the surfaces 13 and 15 (16), so that the location of the regions 17, 18 and 19, forming the zone 20, was the most optimal from a technological point of view, in particular, so that these areas are close to one of the surfaces of the corresponding part of the workpiece. The degree of pore reduction when pressing parts of the preform was selected proportionally to the distance that the infiltrate passes from the corresponding impregnation briquette to the inner zone of the preform, in addition, the size and cross-sectional shape of the preform fragments that are in the path of the infiltrate from each briquette can be taken into account.

Поверхности 13, 15 16 предназначены для размещения пропиточных брикетов перед спеканием в том случае, если необходимо разместить дополнительный пропиточный брикет на поверхности 23 втулки, ее прессуют с формированием области 24 уменьшенного размера пор (пористости) между поверхностями 15 и 23 на расстоянии, определяемом описанными выше принципами.Surfaces 13, 15 16 are intended for placement of impregnating briquettes before sintering if it is necessary to place an additional impregnating briquette on the surface 23 of the sleeve, it is pressed to form a region 24 of reduced pore size (porosity) between surfaces 15 and 23 at a distance defined above principles.

Из порошка на основе меди марки ПМС-1 изготовили основной пропиточный брикет содержащий, мас.%:The main impregnating briquette containing, wt.%:

медьcopper 30-6030-60 марганецmanganese 20-3520-35 кремнийsilicon 1-51-5 хромchromium 1-51-5 железоiron остальноеrest

Также изготовили дополнительный пропиточный брикет из порошкового материала, содержащего, мас.%:Also made an additional impregnating briquette from a powder material containing, wt.%:

медьcopper 30-6030-60 марганецmanganese 20-3520-35 свинецlead 10-2010-20 кремнийsilicon 1-51-5 хромchromium 1-51-5 железоiron остальноеrest

Точное процентное содержание каждого компонента определяли экспериментальным путем, исходя из требуемых физико-химических характеристик изделия.The exact percentage of each component was determined experimentally, based on the required physico-chemical characteristics of the product.

Разместили собранную заготовку 9, основной 10 и дополнительный 11 пропиточные брикеты и на транспортере автоматизированной печи спекания, при этом заготовку 9 установили поверхностью 13 на дополнительном пропиточном брикете 11, а на поверхностях 15 и 16 установили основной пропиточный брикет 10. Кроме того, вследствие сложной формы заготовки может быть использовано несколько дополнительных пропиточных брикетов 11 и 12 (см. Фиг.5).The assembled preform 9, the main 10 and the additional 11 impregnation briquettes were placed on the conveyor of an automated sintering furnace, while the preform 9 was installed with surface 13 on an additional impregnation briquette 11, and the main impregnation briquette 10 was installed on surfaces 15 and 16. In addition, due to the complex shape blanks can be used several additional impregnating briquettes 11 and 12 (see Figure 5).

Затем поместили собранную заготовку с пропиточными брикетами в печь и провели спекание с одновременной диффузионной сваркой частей заготовки и инфильтрацией пропиточным материалом. Процесс производили в среде эндогаза при температуре, превышающей температуру плавления наиболее тугоплавкого из пропиточных брикетов (от 1000 до 1300°С).Then, the assembled preform with impregnating briquettes was placed in the furnace and sintering was carried out with simultaneous diffusion welding of parts of the preform and infiltration with impregnating material. The process was carried out in an endogas medium at a temperature exceeding the melting temperature of the most refractory of impregnating briquettes (from 1000 to 1300 ° C).

В процессе спекания расплавленный пропиточный материал из брикетов проник в поры заготовки и под действием капиллярных сил инфильтровал во внутреннюю зону заготовки. При этом инфильтрация пропиточного материала из этого брикета происходила в направлении, противоположном направлению инфильтрации материала из основного пропиточного брикета и направлению действия силы тяжести. За счет обеспеченного при прессовании уменьшения размера пор от поверхностей, на которых расположены брикеты, к внутренней зоне 20 заготовки, образовался градиент капиллярных сил в направлении инфильтрации пропиточного материала, ускоряющий проникновение инфильтрата в наиболее удаленную от каждого из брикетов зону заготовки, предназначенную для пропитки материалом этого брикета. В этой зоне происходит встреча потоков пропитывающего материала из разных брикетов, обеспечивая полную и равномерную пропитку всего объема заготовки.During sintering, the molten impregnating material from the briquettes penetrated into the pores of the preform and, under the action of capillary forces, infiltrated into the inner zone of the preform. In this case, the infiltration of the impregnating material from this briquette occurred in the direction opposite to the direction of infiltration of the material from the main impregnating briquette and the direction of gravity. Due to the reduction in pore size provided during pressing from the surfaces on which the briquettes are located to the inner zone 20 of the preform, a gradient of capillary forces is formed in the direction of infiltration of the impregnating material, accelerating the penetration of infiltrate into the prefabricated zone farthest from each of the briquettes, intended for impregnation of this material briquette. In this zone, the flow of impregnating material from different briquettes meets, providing complete and uniform impregnation of the entire volume of the workpiece.

Описанные выше пропиточные материалы основного и дополнительного брикета не взаимодействуют между собой при контакте, однако, в случае необходимости получения спеченного изделия со специальными свойствами пропиточные брикеты могут быть выполнены из материалов взаимодействующих между собой в расплавленном состоянии с образованием третьего материала, имеющего температуру плавления меньшую, чем у материала заготовки, например дополнительный пропиточный брикет может быть изготовлен из порошкового материала, содержащего, мас.%:The impregnating materials of the primary and secondary briquettes described above do not interact with each other upon contact, however, if it is necessary to obtain a sintered product with special properties, the impregnating briquettes can be made of materials interacting with each other in the molten state to form a third material with a melting point lower than the material of the workpiece, for example, an additional impregnating briquette can be made of a powder material containing, wt.%:

медьcopper 30-6030-60 марганецmanganese 20-3520-35 оловоtin 3-63-6 кремнийsilicon 1-51-5 хромchromium 1-51-5 железоiron остальноеrest

После спекания получили изделие с монолитной внутренней структурой без разрывов между соединяемыми поверхностями и равномерным распределением меди по всему объему спеченного изделия. Скорость пропитки уменьшилась с 25 минут, необходимых для равномерной пропитки направляющего аппарата обычным способом, до 15 минут на основании экспериментальных данных можно утверждать, что за счет использования предлагаемого способа временя требуемое для равномерной пропитки заготовки уменьшается в среднем на 30-40%.After sintering, a product was obtained with a monolithic internal structure without gaps between the joined surfaces and a uniform distribution of copper throughout the entire volume of the sintered product. The speed of impregnation decreased from 25 minutes required for uniform impregnation of the guide apparatus in the usual way, to 15 minutes on the basis of experimental data it can be argued that by using the proposed method, the time required for uniform impregnation of the workpiece is reduced by an average of 30-40%.

Описанный пример относится к изготовлению детали относительно большого габарита, аналогичным способом можно обеспечить уменьшение времени, требуемого для равномерной пропитки порошковой заготовки сложной формы. В этом случае за счет обеспечения соответствующей неравномерности размера пор (пористости) создают градиент капиллярных сил, направленный в наиболее труднодоступные зоны заготовки.The described example relates to the manufacture of parts of a relatively large size, in a similar way, it is possible to reduce the time required for uniform impregnation of a powder billet of complex shape. In this case, by ensuring the corresponding non-uniformity of pore size (porosity), a gradient of capillary forces is created, which is directed to the most inaccessible zones of the workpiece.

Claims (11)

1. Способ изготовления спеченных изделий, включающий прессование заготовки изделия из порошкового материала, изготовление основного пропиточного брикета из материала, имеющего температуру плавления, меньшую, чем у материала заготовки, размещение заготовки и основного пропиточного брикета в печи с обеспечением контакта поверхности брикета и поверхности заготовки, спекание заготовки с одновременной инфильтрацией пропиточным материалом, отличающийся тем, что изготавливают по крайней мере один дополнительный пропиточный брикет из материала, имеющего температуру плавления, меньшую, чем у материала заготовки, дополнительный пропиточный брикет размещают в печи с обеспечением контакта поверхности брикета и поверхности заготовки, при этом дополнительный пропиточный брикет располагают таким образом, чтобы инфильтрация пропиточного материала из этого брикета происходила в направлении, противоположном направлению инфильтрации материала из основного пропиточного брикета, причем в процессе прессования обеспечивают уменьшение размера пор по объему заготовки в направлении от по крайней мере одной из поверхностей, предназначенных для обеспечения контакта с основным и дополнительным пропиточными брикетами, к внутренней зоне заготовки, расположенной между указанными поверхностями.1. A method of manufacturing sintered products, including pressing the workpiece of the product from powder material, the manufacture of the main impregnating briquette from a material having a melting point lower than that of the workpiece material, placing the preform and the main impregnating briquette in the furnace, ensuring contact between the surface of the briquette and the surface of the preform, sintering the billet with simultaneous infiltration with an impregnating material, characterized in that at least one additional impregnating briquette is made of mate rial having a melting point lower than that of the workpiece material, an additional impregnating briquette is placed in the furnace to ensure contact between the surface of the briquette and the surface of the workpiece, while the additional impregnating briquette is positioned so that the infiltration of the impregnating material from this briquette occurs in the opposite direction infiltration of the material from the main impregnation briquette, moreover, in the process of pressing, they provide a decrease in pore size in the volume of the workpiece and from at least one of the surfaces intended for contact with the main and additional impregnating preforms, the inner area of the blank situated between said surfaces. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обеспечивают уменьшение размера пор, пропорциональное расстоянию от соответствующей поверхности заготовки до ее внутренней зоны.2. The method according to claim 1, characterized in that they provide a reduction in pore size proportional to the distance from the corresponding surface of the workpiece to its inner zone. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обеспечивают уменьшение размера пор, обратно пропорциональное средней площади поперечных сечений заготовки, перпендикулярных направлению инфильтрации из пропиточного брикета, на участке между соответствующей поверхностью и внутренней зоной заготовки.3. The method according to claim 1, characterized in that they provide a reduction in pore size inversely proportional to the average cross-sectional area of the workpiece, perpendicular to the direction of infiltration from the impregnation briquette, in the area between the corresponding surface and the inner zone of the workpiece. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что уменьшение размера пор обеспечивают путем соответствующего уменьшения пористости порошковой заготовки.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the reduction in pore size is provided by a corresponding reduction in the porosity of the powder preform. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что основной пропиточный брикет располагают таким образом, чтобы инфильтрация пропиточного материала происходила в направлении действия силы тяжести, а дополнительный пропиточный брикет располагают таким образом, чтобы инфильтрация пропиточного материала из этого брикета происходила в направлении, противоположном направлению действия силы тяжести.5. The method according to claim 1, characterized in that the main impregnating briquette is positioned so that the infiltration of the impregnating material occurs in the direction of gravity, and the additional impregnating briquette is positioned so that the infiltration of the impregnating material from this briquette occurs in the opposite direction direction of gravity. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют порошковый материал на основе железа с содержанием меди менее 2 мас.%.6. The method according to claim 1, characterized in that the use of iron-based powder material with a copper content of less than 2 wt.%. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что основной пропиточный брикет изготовляют прессованием из порошкового материала, содержащего, мас.%:7. The method according to claim 1, characterized in that the main impregnating briquette is made by pressing from a powder material containing, wt.%: МедьCopper 30-6030-60 МарганецManganese 20-3520-35 КремнийSilicon 1-51-5 ХромChromium 1-51-5 ЖелезоIron ОстальноеRest
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что основной и дополнительный брикеты изготавливают из материалов, не взаимодействующих между собой.8. The method according to claim 1, characterized in that the primary and secondary briquettes are made of materials that do not interact with each other. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что дополнительный пропиточный брикет изготовляют прессованием из порошкового материала, содержащего, мас.%:9. The method according to claim 8, characterized in that the additional impregnating briquette is made by pressing from a powder material containing, wt.%: МедьCopper 30-6030-60 МарганецManganese 20-3520-35 СвинецLead 10-2010-20 КремнийSilicon 1-51-5 ХромChromium 1-51-5 ЖелезоIron ОстальноеRest
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что основной и дополнительный брикеты изготавливают из материалов, взаимодействующих между собой в расплавленном состоянии с образованием третьего материала, имеющего температуру плавления, меньшую, чем у материала заготовки.10. The method according to claim 1, characterized in that the primary and secondary briquettes are made of materials interacting with each other in the molten state to form a third material having a melting point lower than that of the workpiece material. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что дополнительный пропиточный брикет изготовляют прессованием из порошкового материала, содержащего, мас.%:11. The method according to claim 10, characterized in that the additional impregnating briquette is made by pressing from a powder material containing, wt.%: МедьCopper 30-6030-60 МарганецManganese 20-3520-35 ОловоTin 3-63-6 КремнийSilicon 1-51-5 ХромChromium 1-51-5 ЖелезоIron ОстальноеRest
RU2004115088/02A 2004-05-19 2004-05-19 Method of manufacture of sintered articles RU2277457C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004115088/02A RU2277457C2 (en) 2004-05-19 2004-05-19 Method of manufacture of sintered articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004115088/02A RU2277457C2 (en) 2004-05-19 2004-05-19 Method of manufacture of sintered articles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004115088A RU2004115088A (en) 2005-10-27
RU2277457C2 true RU2277457C2 (en) 2006-06-10

Family

ID=35864058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004115088/02A RU2277457C2 (en) 2004-05-19 2004-05-19 Method of manufacture of sintered articles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2277457C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102248160A (en) * 2011-07-07 2011-11-23 中国科学院理化技术研究所 Tungsten/copper gradient material and preparation method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0133191A3 (en) * 1983-07-28 1985-04-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method for alloying substances and apparatus for practising the method
RU2056973C1 (en) * 1993-04-13 1996-03-27 Рабинович Александр Исаакович Method of making builtup articles
RU2123910C1 (en) * 1997-06-11 1998-12-27 Научно-производственное предприятие "Технология" Method of manufacturing sintered articles
RU2198070C2 (en) * 2000-04-07 2003-02-10 ЗАО Научно-производственное предприятие "Технология" Method for making buildup products

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0133191A3 (en) * 1983-07-28 1985-04-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method for alloying substances and apparatus for practising the method
RU2056973C1 (en) * 1993-04-13 1996-03-27 Рабинович Александр Исаакович Method of making builtup articles
RU2123910C1 (en) * 1997-06-11 1998-12-27 Научно-производственное предприятие "Технология" Method of manufacturing sintered articles
RU2198070C2 (en) * 2000-04-07 2003-02-10 ЗАО Научно-производственное предприятие "Технология" Method for making buildup products

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102248160A (en) * 2011-07-07 2011-11-23 中国科学院理化技术研究所 Tungsten/copper gradient material and preparation method thereof
CN102248160B (en) * 2011-07-07 2013-01-23 中国科学院理化技术研究所 Preparation method of tungsten/copper gradient material

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004115088A (en) 2005-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100886111B1 (en) Powder metal scroll
KR101532920B1 (en) Method for manufacturing high-strength sinter-molded compact, and device for manufacturing same
JPH0610009A (en) Production of sintered molded iron article having nonporous zone
KR102202444B1 (en) forming die for powder merallurgy
NL8100518A (en) METHOD FOR MANUFACTURING A METALLIC SINTER BODY AND FOR CARRYING OUT THE APPARATUS APPARATUS
CN105441881A (en) Making method of chromium target and making method of combination of chromium target
JPS5842703A (en) Manufacture of preform of one body powder alloy part from more than two kinds of powder alloy
US8133329B2 (en) Selective sintering of compacted components
RU2449035C2 (en) Modified method of producing composite material with metal matrix
RU2277457C2 (en) Method of manufacture of sintered articles
KR20150011809A (en) Device for high-density molding and method for high-density molding of mixed powder
EP0014071B1 (en) Powder metallurgical articles and method of forming same and of bonding the articles to ferrous base materials
CA1156808A (en) Method for bonding sintered metal pieces
CN112343948A (en) Manufacturing method of mandrel component, mandrel component and textile machine applying mandrel component
US5760378A (en) Method of inductive bonding sintered compacts of heavy alloys
AU2008202166B2 (en) Formation of scroll components
CN100392144C (en) Copper impregnation method for making non-datum plane, iron-based, copper impregnated, powder metallurgical products
WO2016021362A1 (en) Method for manufacturing composite sintered body
CN109202086B (en) Preparation method of iron nut
JPH04136105A (en) Production of aluminum powder forged product
RU2198070C2 (en) Method for making buildup products
KR100707694B1 (en) Sliding Bearings with Solid Sintered Layers
RU2245761C2 (en) Method for making sintered articles
RU2332279C2 (en) Method of making complex figure thin-walled sintered bars from heavy alloys based on tungsten
RU2123911C1 (en) Method of manufacturing sintered articles