RU2850805C2 - Method for producing boron carbide products with different radii of curvature - Google Patents
Method for producing boron carbide products with different radii of curvatureInfo
- Publication number
- RU2850805C2 RU2850805C2 RU2024108458A RU2024108458A RU2850805C2 RU 2850805 C2 RU2850805 C2 RU 2850805C2 RU 2024108458 A RU2024108458 A RU 2024108458A RU 2024108458 A RU2024108458 A RU 2024108458A RU 2850805 C2 RU2850805 C2 RU 2850805C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boron carbide
- powder
- graphite
- pressing
- temperature
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства изделий из порошковых материалов, а именно к получению изделий методом горячего прессования керамики из карбида бора, и может быть использовано, в частности, для изготовления бронеэлементов.The invention relates to the field of production of products from powder materials, namely to the production of products by hot pressing of ceramics from boron carbide, and can be used, in particular, for the production of armor elements.
Известен способ изготовления изделий из карбида бора (SU 1007830 А, 30.03.1983), согласно которому спекание мелкозернистого порошка карбида бора проводят методом горячего прессования в вакууме при давлении прессования от 49 МПа до 88 МПа со скоростью нагрева (10-20)°С до конечной температуры спекания равной (1800-2200)°С и выдержке в течение 5-30 мин.A method for manufacturing products from boron carbide is known (SU 1007830 A, 30.03.1983), according to which sintering of fine-grained boron carbide powder is carried out by hot pressing in a vacuum at a pressing pressure from 49 MPa to 88 MPa with a heating rate of (10-20) °C to a final sintering temperature equal to (1800-2200) °C and holding for 5-30 minutes.
Недостатком данного способа является низкая производительность процесса изготовления изделий из В4С, что связано с изготовлением за один технологический цикл всего одного изделия.The disadvantage of this method is the low productivity of the manufacturing process of B4C products, which is associated with the production of only one product in one technological cycle.
Из патента RU 2655717 С2, 29.05.2018 известен способ получения керамического материала на основе карбида бора с пористостью 1-2% для изготовления пластин для бронежилетов. Способ включает воздействие на карбид бора давления и температуры, при этом в состав шихты дополнительно добавляют спекающую добавку - сероуглерод CS2. Процесс прессования изделий на основе карбида бора осуществляют при температуре (800-1000)°С в камере высокого давления типа «наковальня» с лункой.Patent RU 2655717 C2, issued May 29, 2018, describes a method for producing a boron carbide-based ceramic material with a porosity of 1-2% for the manufacture of bulletproof vest plates. The method involves subjecting boron carbide to pressure and temperature, with the addition of a sintering additive—carbon disulfide CS2—to the batch. The boron carbide-based products are pressed at 800-1000°C in a high-pressure anvil-type chamber with a dimple.
Недостатком данного способа является низкая производительность, что связано с изготовлением за один технологический цикл одного изделия, масса которого не превышает 2 г.The disadvantage of this method is low productivity, which is associated with the production of one product in one technological cycle, the mass of which does not exceed 2 g.
Из патента RU 2440956 С1, 27.01.2012 известен способ изготовления керамического бронематериала на основе карбида кремния и карбида бора, полученного реакционным спеканием, при котором пористая заготовка, состоящая из порошков карбида кремния, карбида бора и кокса связующего, образующегося при карбонизации бакелитового лака, подвергается высокотемпературной пропитке расплавом кремния (силицированию).From patent RU 2440956 C1, 27.01.2012, a method for producing ceramic armor material based on silicon carbide and boron carbide obtained by reaction sintering is known, in which a porous workpiece consisting of powders of silicon carbide, boron carbide and binder coke formed during the carbonization of bakelite varnish is subjected to high-temperature impregnation with molten silicon (siliconization).
Недостатком данного изобретения является получение керамического материала состава B4C-SiC-Si, имеющего более высокую кажущуюся плотность на уровне (2,7-2,8) г/см3 по сравнению с теоретической плотностью карбида бора (2,52 г/см3). Кроме того, наличие в материале свободного кремния с микротвердостью, равной ~12,5 ГПа, заметно снижает значение микротвердости керамического материала состава B4C-SiC-Si [A.J. Ruys. Silicon carbide ceramics: Structure: Properties and manufacturing / Elsevier. Sidney. 2023. 588 p.].A disadvantage of this invention is the production of a ceramic material of the composition B 4 C-SiC-Si, which has a higher apparent density at the level of (2.7-2.8) g/cm 3 compared to the theoretical density of boron carbide (2.52 g/cm 3 ). In addition, the presence of free silicon in the material with a microhardness of ~12.5 GPa significantly reduces the microhardness of the ceramic material of the composition B 4 C-SiC-Si [AJ Ruys. Silicon carbide ceramics: Structure: Properties and manufacturing / Elsevier. Sidney. 2023. 588 p.].
Наиболее близким аналогом заявленного технического решения является способ изготовления спеченного изделия, в том числе со сложной криволинейной поверхностью (RU 2697063 С2, 09.08.2019), включающий в себя приготовление блоков способного к спеканию материала методом низкотемпературного формования, размещение указанных блоков в пресс-форме для горячего прессования и последующее спекание в этой пресс-форме в один или несколько слоев. Индивидуальные блоки каждого слоя приготавливают в виде полуфабрикатов изделий и ответных после резки частей сегментов, вплотную прилегающих к полуфабрикатам изделия, между собой и к стенкам пресс-формы для горячего прессования или слоя заготовки полуфабриката по размеру формы для спекания. Между прилегающими торцами полуфабрикатов изделий, торцами сегментов полуфабрикатов и боковыми стенками пресс-формы для горячего прессования устанавливают мягкий разделитель, в виде графитовой бумаги или графитовой пасты толщиной 0,2-0,3 мм.The closest analogue of the claimed technical solution is a method for manufacturing a sintered product, including one with a complex curved surface (RU 2697063 C2, 09.08.2019), which involves preparing blocks of sinterable material by low-temperature molding, placing said blocks in a hot-pressing mold, and then sintering them in this mold in one or more layers. Individual blocks of each layer are prepared as semi-finished products and mating segments after cutting, closely adjacent to the semi-finished products, to each other, and to the walls of the hot-pressing mold, or a layer of the semi-finished product blank according to the size of the sintering mold. A soft separator in the form of graphite paper or graphite paste 0.2-0.3 mm thick is installed between the adjacent ends of the semi-finished products, the ends of the semi-finished product segments, and the side walls of the hot-pressing mold.
Недостатком способа-прототипа является низкое качество поверхности готовых изделий в местах их контакта с мягким разделителем (графитовой бумагой/пастой) вследствие его возможного замятия, задира, прогиба и т.д. Кроме того, при вырезке полуфабрикатов сложных форм из отпрессованной на холодном прессе «зеленой» заготовки (заготовки изделия из исходного порошка) могут образовываться различные дефекты в виде сколов, раковин, трещин, что снижает выход годных изделий.A disadvantage of the prototype method is the low surface quality of the finished products at the points of contact with the soft release agent (graphite paper/paste) due to possible wrinkling, scuffing, bending, etc. Furthermore, when cutting complex-shaped semi-finished products from a "green" blank (a product blank made from the original powder) pressed on a cold press, various defects such as chips, cavities, and cracks may form, which reduces the yield of usable products.
Технической задачей заявленного изобретения является разработка способа, обеспечивающего повышение качества и высокий выход годных изделий из карбида бора с различным радиусом кривизны.The technical objective of the claimed invention is to develop a method that ensures improved quality and high yield of finished products made of boron carbide with different radii of curvature.
Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение производительности процесса изготовления изделий из карбида бора, улучшение качества их поверхности, повышение технологичности производства за счет снижения допусков на геометрические размеры изделий, увеличение микротвердости, а также обеспечение возможности получения изделий с различным радиусом кривизны.The technical result of the claimed invention is an increase in the productivity of the process of manufacturing products from boron carbide, an improvement in the quality of their surface, an increase in the manufacturability of production by reducing tolerances on the geometric dimensions of products, an increase in microhardness, and also the possibility of obtaining products with different radii of curvature.
Заявленный технический результат достигается предложенным способом получения изделий из порошка карбида бора, включающим низкотемпературное и горячее двухстороннее прессование порошка карбида бора, при этом порошок карбида бора предварительно гранулируют, низкотемпературное двухстороннее прессование порошка проводят в металлической пресс-форме при давлении 132-165 МПа, получая заготовку из гранулированного порошка одного отдельного изделия, горячее двухстороннее прессование заготовки проводят в графитовой пресс-форме при температуре 2050-2090°С, давлении прессования 40-50 МПа и времени выдержки при максимальной температуре от 1,5 до 2,5 часов, причем перед горячим прессованием в ячейках графитовой пресс-формы размещают формообразующие графитовые элементы в виде пластин, повторяющих форму получаемых изделий, после чего в графитовую пресс-форму между пластинами помещают заготовки из гранулированного порошка.The claimed technical result is achieved by the proposed method for producing articles from boron carbide powder, including low-temperature and hot double-sided pressing of boron carbide powder, wherein the boron carbide powder is pre-granulated, low-temperature double-sided pressing of the powder is carried out in a metal press mold at a pressure of 132-165 MPa, obtaining a blank from the granulated powder of one separate article, hot double-sided pressing of the blank is carried out in a graphite press mold at a temperature of 2050-2090 °C, a pressing pressure of 40-50 MPa and a holding time at a maximum temperature of 1.5 to 2.5 hours, wherein before hot pressing, shaping graphite elements in the form of plates repeating the shape of the products being obtained are placed in the cells of the graphite press mold, after which blanks from the granulated powder are placed between the plates in the graphite press mold.
При радиусе кривизны получаемого изделия от 420 мм и выше гранулы просеивают через сито размером 0,8 мм.If the radius of curvature of the resulting product is 420 mm or higher, the granules are sieved through a 0.8 mm sieve.
Формообразующие графитовые элементы в виде пластин предварительно предпочтительно обклеить графитовой фольгой из терморасширенного графита.It is preferable to first cover the graphite forming elements in the form of plates with graphite foil made of thermally expanded graphite.
Порошок карбида бора можно предварительно гранулировать либо путем смешивания его со слабым раствором 0,3-1%- поливинилового спирта, сушки, просеивания через сито и повторной сушки либо методом распылительной сушки.Boron carbide powder can be pre-granulated either by mixing it with a weak solution of 0.3-1% polyvinyl alcohol, drying, sifting through a sieve and re-drying, or by spray drying.
Низкотемпературное прессование порошка карбида бора и горячее прессование заготовки из гранулированного порошка предпочтительно проводить двусторонним.Low-temperature pressing of boron carbide powder and hot pressing of granulated powder blanks are preferably carried out in a double-sided manner.
На фигуре изображена многоместная графитовая пресс-форма. Цифрами обозначены следующие элементы:The figure shows a multi-cavity graphite mold. The following elements are indicated by numbers:
1,7- пуансоны,1.7 - punches,
2, 4, 6 - формообразующие графитовые элементы,2, 4, 6 - shaping graphite elements,
3, 5 - заготовки,3, 5 - blanks,
8 - ячейка графитовой пресс-формы,8 - cell of graphite press mold,
9, 10 - графитовые проставки.9, 10 - graphite spacers.
Предварительное гранулирование порошка карбида бора повышает его технологичность, за счет увеличения насыпной плотности снижает его потери во время засыпки в пресс-формы и извлечения из них прессованных заготовок изделия.Pre-granulation of boron carbide powder improves its processability and, by increasing bulk density, reduces losses during filling and removal of pressed product blanks from molds.
При давлении низкотемпературного прессования порошка ниже 132 МПа при извлечении заготовки происходит осыпание порошка, а при давлении выше 165 МПа на заготовке появляются трещины.At low-temperature powder pressing pressures below 132 MPa, powder shedding occurs when the workpiece is removed, and at pressures above 165 MPa, cracks appear on the workpiece.
В отличие от прототипа, предлагаемый способ предусматривает получение низкотемпературным прессованием заготовки из гранулированного порошка только одного отдельного изделия. Это позволяет повысить качество его поверхности за счет исключения необходимости вырезки полуфабрикатов сложных форм из отпрессованной на холодном прессе «зеленой» заготовки и, соответственно, повысить выгод годных изделий.Unlike the prototype, the proposed method involves low-temperature pressing of a granulated powder blank to produce only one individual part. This improves the surface quality of the part by eliminating the need to cut complex semi-finished shapes from the "green" blank pressed on a cold press, thereby increasing the profitability of the finished products.
Горячее прессование проводят в ячейках (8) многоместной графитовой пресс-формы при температуре 2050-2090°С, давлении прессования 40-50 МПа и времени выдержки при максимальной температуре от 1,5 до 2,5 часов. Более низкие температуры не обеспечивают полного спекания изделия, а при более высоких карбид бора начинает взаимодействовать с графитовой пресс-формой с образованием жидкой фазы. Указанные время выдержки и давление позволяют эффективно спечь заготовку изделия, удалив из нее поры, а при удельном давлении выше 50 МПа возникает вероятность разрушения многоместной графитовой пресс-формы вследствие превышения предела прочности графита.Hot pressing is performed in cells (8) of a multi-cavity graphite mold at a temperature of 2050-2090°C, a pressing pressure of 40-50 MPa, and a holding time at the maximum temperature of 1.5 to 2.5 hours. Lower temperatures do not ensure complete sintering of the product, while at higher temperatures, the boron carbide begins to react with the graphite mold, forming a liquid phase. The specified holding time and pressure allow for effective sintering of the product blank, removing pores from it. At specific pressures above 50 MPa, there is a risk of failure of the multi-cavity graphite mold due to exceeding the tensile strength of the graphite.
Низкотемпературное прессование порошка карбида бора и горячее прессование заготовки из гранулированного порошка (3, 5) предпочтительно проводить двусторонним - за счет сборки пресс-формы с применением графитовых проставок (9, 10) с выступом нижнего и верхнего пуансонов (1, 7) относительно торцевых поверхностей пресс-формы. Двухстороннее прессование повышает равномерность плотности и высоты заготовок.Low-temperature pressing of boron carbide powder and hot pressing of granulated powder blanks (3, 5) are preferably performed on both sides—by assembling the mold using graphite spacers (9, 10) with the lower and upper punches (1, 7) projecting relative to the end surfaces of the mold. Double-sided pressing improves the uniformity of the blank density and height.
Формообразующие графитовые элементы (2, 4, 6) в виде пластин, повторяющие форму получаемых изделий, предпочтительно предварительно обклеить графитовой фольгой из терморасширенного графита. Фольга может иметь толщину 0,4-0,6 мм.The graphite forming elements (2, 4, 6) in the form of plates, repeating the shape of the resulting products, are preferably pre-coated with expanded graphite foil. The foil can be 0.4-0.6 mm thick.
Применение при горячем прессовании многоместной графитовой пресс-формы и формообразующих элементов (2, 4, 6) из высокоплотного графита позволяет в несколько раз увеличить производительность и заметно повысить процент выхода годных изделий с радиусом кривизны вследствие отсутствия у них дефектов, обусловленных осыпанием острых кромок и наличием непропрессованных областей, что, в свою очередь, повышает микротвердость поверхности изделия в местах контакта с многоместной графитовой пресс-формой и формообразующими элементами (2, 4, 6).The use of a multi-cavity graphite press mold and forming elements (2, 4, 6) made of high-density graphite during hot pressing allows for a several-fold increase in productivity and a significant increase in the percentage of yield of suitable products with a radius of curvature due to the absence of defects caused by the shedding of sharp edges and the presence of unpressed areas, which, in turn, increases the microhardness of the product surface at the points of contact with the multi-cavity graphite press mold and forming elements (2, 4, 6).
В зависимости от радиуса кривизны получаемого изделия используют гранулируемый порошок с разным размером частиц. При большем радиусе кривизны получаемого изделия используют гранулы с большим средним размером. Это позволяет минимизировать осыпание гранул с наиболее высоких областей прессуемой заготовки. При радиусе кривизны получаемого изделия г от 420 мм и выше гранулы просеивают через сито размером 0,8 мм.Depending on the radius of curvature of the final product, granulated powder with different particle sizes is used. For larger curvature radii, granules with a larger average size are used. This minimizes granule shedding from the highest areas of the pressed blank. For final product curvature radii of 420 mm or greater, granules are sieved through a 0.8 mm sieve.
Примеры осуществления.Examples of implementation.
Пример 1.Example 1.
Из порошка карбида бора получали плитки с размерами 51,0×51,0×10,0 мм и радиусом кривизны R=420 мм.Tiles with dimensions of 51.0×51.0×10.0 mm and a radius of curvature of R=420 mm were obtained from boron carbide powder.
Смешивание порошка карбида бора проводили в лабораторном смесителе-грануляторе с добавлением 0,5%-ного раствора поливинилового спирта. Сушку порошка карбида бора проводили в сушильном шкафу при температуре (100±10)°С в течение 2 ч. Для получения изделий из карбида бора с радиусом кривизны R=420 мм и повышения технологичности операции «холодного» прессования получение гранул со средним размером dcp=452 мкм осуществляли путем рассева порошка через сито с размером ячейки не более 0,8 мм на вибрационном рассеивателе с проведением повторной сушки при температуре (100±10)°С в течение 2 ч.Boron carbide powder was mixed in a laboratory mixer-granulator with the addition of a 0.5% solution of polyvinyl alcohol. The boron carbide powder was dried in a drying oven at a temperature of (100 ± 10) °C for 2 hours. To obtain boron carbide products with a curvature radius of R = 420 mm and to improve the technological effectiveness of the "cold" pressing operation, granules with an average size of d cp = 452 μm were obtained by sieving the powder through a sieve with a mesh size of no more than 0.8 mm on a vibrating sifter, followed by repeated drying at a temperature of (100 ± 10) °C for 2 hours.
Формование заготовок массой 66,5 г из гранул проводили на гидравлическом прессе при удельном давлении 165 МПа. Установку пресс-формы в гидравлический пресс проводили на графитовые проставки для обеспечения двухстороннего прессования.The granules were molded into 66.5-g blanks using a hydraulic press at a specific pressure of 165 MPa. The mold was mounted on graphite spacers to ensure double-sided pressing.
Формообразующие графитовые элементы с радиусом кривизны R=420 мм обклеивали графитовой фольгой из терморасширенного графита толщиной 0,4 мм и размещали с «зелеными» брикетами в 2 ряда в ячейки многоместной графитовой пресс-формы. Процесс прессования заготовок с радиусом кривизны R=420 мм проводили на установке горячего прессования при температуре (2050±10)°С, давлении 50 МПа и выдержке в течение 2,5 ч в среде аргона. Сборку пресс-формы проводили с применением графитовых проставок для обеспечения двухстороннего прессования.Graphite mold elements with a curvature radius of R = 420 mm were covered with 0.4 mm thick expanded graphite foil and placed with "green" briquettes in two rows within the cells of a multi-cavity graphite mold. The pressing of blanks with a curvature radius of R = 420 mm was carried out in a hot pressing unit at a temperature of (2050 ± 10) °C, a pressure of 50 MPa, and a holding time of 2.5 hours in an argon atmosphere. The mold was assembled using graphite spacers to ensure double-sided pressing.
Пример 2.Example 2.
Из порошка карбида бора получали плитки с размерами 51,0×51,0×10,0 мм и радиусом кривизны R=410 мм.Tiles with dimensions of 51.0×51.0×10.0 mm and a radius of curvature R=410 mm were obtained from boron carbide powder.
Смешивание порошка карбида бора проводили в смесителе типа «пьяная бочка» с добавлением 1,0%-ного раствора поливинилового спирта. Сушку порошка карбида бора проводили в сушильном шкафу при температуре (100±10)°С в течение 4 ч. Для получения изделий из карбида бора с радиусом кривизны R=410 мм и повышения технологичности операции «холодного» прессования получение гранул со средним размером dcp=328 мкм осуществляли путем рассева порошка через сито с размером ячейки не более 0,63 мм на вибрационном рассевателе с проведением повторной сушки при температуре (100±10)°С в течение 4 ч.Mixing of boron carbide powder was carried out in a "drunken barrel" mixer with the addition of a 1.0% solution of polyvinyl alcohol. Drying of the boron carbide powder was carried out in a drying oven at a temperature of (100 ± 10) ° C for 4 hours. To obtain boron carbide products with a curvature radius of R = 410 mm and to improve the technological effectiveness of the "cold" pressing operation, granules with an average size of d cp = 328 μm were obtained by sieving the powder through a sieve with a mesh size of no more than 0.63 mm on a vibrating sifter, followed by repeated drying at a temperature of (100 ± 10) ° C for 4 hours.
Формование заготовок массой 66,3 г из гранул проводили на гидравлическом прессе при удельном давлении 140 МПа. Установку пресс-формы в гидравлический пресс проводили на графитовые проставки для обеспечения двухстороннего прессования.The granules were molded into 66.3-g blanks using a hydraulic press at a specific pressure of 140 MPa. The mold was mounted on graphite spacers to ensure double-sided pressing.
Формообразующие графитовые элементы с радиусом кривизны R=410 мм обклеивали графитовой фольгой из терморасширенного графита толщиной 0,5 мм и размещали с «зелеными» брикетами в 2 ряда в ячейки многоместной графитовой пресс-формы. В установку горячего прессования загружали одновременно друг под другом 2 многоместные графитовые пресс-формы.Graphite molding elements with a curvature radius of R = 410 mm were covered with 0.5 mm thick expanded graphite foil and placed with "green" briquettes in two rows in the cells of a multi-cavity graphite mold. Two multi-cavity graphite molds were simultaneously loaded into the hot-pressing unit, one below the other.
Сборку нижней пресс-формы проводили с применением графитовых проставок. Между верхней и нижней пресс-формами также помещали графитовые проставки для обеспечения двухстороннего прессования. Процесс прессования заготовок с радиусом кривизны R=410 мм проводили на установке горячего прессования при температуре (2090±10)°С, давлении 45 МПа и выдержке в течение 2 ч в среде аргона.The lower mold was assembled using graphite spacers. Graphite spacers were also placed between the upper and lower molds to ensure double-sided pressing. The pressing of blanks with a curvature radius of R = 410 mm was carried out on a hot pressing machine at a temperature of (2090±10)°C, a pressure of 45 MPa, and a holding time of 2 hours in an argon atmosphere.
Пример 3.Example 3.
Из порошка карбида бора получали плоские плитки с размерами 51,0×51,0×10,0 мм.Flat tiles with dimensions of 51.0×51.0×10.0 mm were obtained from boron carbide powder.
Смешивание порошка карбида бора проводили в смесителе типа «пьяная бочка» с добавлением 0,3%-ного раствора поливинилового спирта. Сушку порошка карбида бора проводили в сушильном шкафу при температуре (100±10)°С в течение 4 ч. Для получения плоских плиток из карбида бора и повышения технологичности операции «холодного» прессования получение гранул со средним размером dcp=225 мкм осуществляли путем рассева порошка через сито с размером ячейки не более 0,5 мм на вибрационном рассевателе с проведением повторной сушки при температуре (100±10)°С в течение 2 ч.Boron carbide powder was mixed in a "drunken barrel" mixer with the addition of a 0.3% polyvinyl alcohol solution. The boron carbide powder was dried in a drying oven at a temperature of (100 ± 10) °C for 4 hours. To produce flat boron carbide tiles and improve the processability of the cold pressing operation, granules with an average size of d cp = 225 μm were obtained by sieving the powder through a sieve with a mesh size of no more than 0.5 mm on a vibrating sifter, followed by repeated drying at a temperature of (100 ± 10) °C for 2 hours.
Формование заготовок массой 66,0 г из гранул проводили на гидравлическом прессе при удельном давлении 132 МПа. Установку пресс-формы в гидравлический пресс проводили на графитовые проставки для обеспечения двухстороннего прессования.The granules were molded into 66.0 g blanks using a hydraulic press at a specific pressure of 132 MPa. The mold was mounted on graphite spacers to ensure double-sided pressing.
Формообразующие графитовые элементы в виде плоских пластин обклеивали графитовой фольгой из терморасширенного графита толщиной 0,6 мм и размещали с «зелеными» брикетами в 2 ряда в ячейки многоместной графитовой пресс-формы. Сборку пресс-формы проводили с применением графитовых проставок для обеспечения двухстороннего прессования.The graphite molding elements, in the form of flat plates, were covered with 0.6 mm thick expanded graphite foil and placed with the "green" briquettes in two rows in the cells of a multi-cavity graphite mold. The mold was assembled using graphite spacers to ensure double-sided pressing.
Процесс прессования плоских заготовок с размерами (Д × Ш × В) (50,5±0,5) × (50,5±0,5) × (10,0±0,2) мм проводили на установке горячего прессования при температуре (2075±10)°С, давлении 40 МПа и выдержке в течение 1,5 ч в среде аргона.The process of pressing flat blanks with dimensions (L × W × H) (50.5±0.5) × (50.5±0.5) × (10.0±0.2) mm was carried out on a hot pressing unit at a temperature of (2075±10)°C, a pressure of 40 MPa and holding for 1.5 hours in an argon environment.
Были проведены измерения плотности, пористости, микротвердости полученных образцов. Также для сравнения были проведены процессы горячего прессования изделий в виде плоских плит согласно способу-прототипу по следующим режимам: температура 2100°С, давление 40 МПа, выдержка 1,5 ч. Средний размер зерна гранул составлял dcp=225 мкм.The density, porosity, and microhardness of the resulting samples were measured. For comparison, hot-pressing processes were also conducted on flat slabs using the prototype method under the following conditions: temperature 2100°C, pressure 40 MPa, and holding time 1.5 hours. The average grain size of the granules was d cp = 225 µm.
Полученные результаты приведены в таблице.The results obtained are presented in the table.
Было установлено, что образцы изделий, изготовленные способом-прототипом, имеют более низкое качество поверхности, выраженное несохранением параллельности их противоположных поверхностей, а также частым появлением дефектов по периметру изделий. Отбраковку изделий осуществляли визуально-оптическим методом по наличию внешних дефектов на поверхности образцов в виде сколов, раковин, трещин, а также измеренному отклонению от среднего значения по высоте равному не более 0,20 мм.It was found that product samples manufactured using the prototype method had lower surface quality, characterized by a failure to maintain parallelism between their opposite surfaces, as well as frequent defects along the perimeter of the products. Products were rejected using a visual-optical method based on the presence of external defects on the surface of the samples, such as chips, pits, and cracks, as well as a measured deviation from the average height of no more than 0.20 mm.
Измеренные по 5 измерениям средние значения микротвердости изделий, полученных предлагаемым способом, оказались выше значений микротвердости изделий, полученных способом-прототипом.The average microhardness values of the products obtained by the proposed method, measured over 5 measurements, turned out to be higher than the microhardness values of the products obtained by the prototype method.
Claims (6)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2024108458A RU2024108458A (en) | 2025-09-30 |
| RU2850805C2 true RU2850805C2 (en) | 2025-11-13 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1415482A (en) * | 1973-03-12 | 1975-11-26 | Carborundum Co | Hot pressing method for graphite reactive repressing method for graphite reactive refractories |
| US3976735A (en) * | 1974-09-30 | 1976-08-24 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Fabrication of boron articles |
| SU1007830A1 (en) * | 1981-12-18 | 1983-03-30 | Предприятие П/Я В-8851 | Method of producing boron carbide articles |
| RU2154549C1 (en) * | 1999-06-29 | 2000-08-20 | Государственный научный центр Российской Федерации Научно-исследовательский институт атомных реакторов | Method of manufacturing cylindrically-shaped products from boron carbide powder by hot pressing technique |
| RU2264886C1 (en) * | 2004-02-24 | 2005-11-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство Российской Федерации по атомной энергии-Минатом РФ | Method for making parts of powder materials and apparatus for performing the same |
| RU2697063C2 (en) * | 2017-10-04 | 2019-08-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) | Sintered product manufacturing method |
| CN110920072A (en) * | 2019-12-05 | 2020-03-27 | 中国航发北京航空材料研究院 | Preparation method of gradient material component |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1415482A (en) * | 1973-03-12 | 1975-11-26 | Carborundum Co | Hot pressing method for graphite reactive repressing method for graphite reactive refractories |
| US3976735A (en) * | 1974-09-30 | 1976-08-24 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Fabrication of boron articles |
| SU1007830A1 (en) * | 1981-12-18 | 1983-03-30 | Предприятие П/Я В-8851 | Method of producing boron carbide articles |
| RU2154549C1 (en) * | 1999-06-29 | 2000-08-20 | Государственный научный центр Российской Федерации Научно-исследовательский институт атомных реакторов | Method of manufacturing cylindrically-shaped products from boron carbide powder by hot pressing technique |
| RU2264886C1 (en) * | 2004-02-24 | 2005-11-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство Российской Федерации по атомной энергии-Минатом РФ | Method for making parts of powder materials and apparatus for performing the same |
| RU2697063C2 (en) * | 2017-10-04 | 2019-08-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) | Sintered product manufacturing method |
| CN110920072A (en) * | 2019-12-05 | 2020-03-27 | 中国航发北京航空材料研究院 | Preparation method of gradient material component |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5592686A (en) | Porous metal structures and processes for their production | |
| US4399052A (en) | Activated carbonaceous honeycomb body and production method thereof | |
| CN103804005A (en) | Forming method of silicon carbide ceramic matrix composite inverted-T shaped section component | |
| RU2850805C2 (en) | Method for producing boron carbide products with different radii of curvature | |
| KR100395036B1 (en) | manufacture method of open-cell type matal preform | |
| KR20190033527A (en) | Low cost transparent spinel manufacturing method | |
| EP2479158B1 (en) | Method of preparing a silicon carbide honeycomb | |
| KR20040088808A (en) | Method for fabricating porous SiC ceramics using plant | |
| RU2540674C2 (en) | Method of making articles from silicon nitride | |
| RU2063842C1 (en) | Method of diamond-bearing members production | |
| CN119775016B (en) | Reaction-sintered silicon carbide sintering plate and its preparation method | |
| KR100503352B1 (en) | A method for preparing dense silicon carbide ceramics | |
| CN119638468A (en) | Carbon ceramic composite material sagger and preparation method thereof | |
| CN117049879B (en) | A method for preparing high-density and high-strength graphite material | |
| CN1765737A (en) | Graphite flake for diamond synthesis and its preparation method | |
| JP2990710B2 (en) | Manufacturing method of boron nitride molded body | |
| CN113860877A (en) | Isostatic pressing graphite product and positive and negative pressure roasting method thereof | |
| RU2566351C2 (en) | Method of making articles from diamond-containing composite materials | |
| CN120398565A (en) | A small graphite crucible and preparation method thereof | |
| CN120365094A (en) | Isostatic pressing clay crucible and preparation method thereof | |
| SU929328A1 (en) | Method of producing flat parallel parts from copper powder | |
| CN120554115A (en) | Binder jetting method for preparing lightweight graphite with controllable properties | |
| JPH0677039A (en) | Method for producing Mn-Zn ferrite sintered body | |
| CN115159989A (en) | Production method of carbon block for large-section submerged arc furnace | |
| CN121135437A (en) | A method for preparing a cubic boron nitride cutting tool |