SU1049184A1

SU1049184A1 - Method of producing sintered articles with high density (its versions)

Info

Publication number: SU1049184A1
Application number: SU823464306A
Authority: SU
Inventors: Юрий Григорьевич Дорофеев; Анатолий Иванович Малеванный; Виктор Иванович Мирошников; Сергей Николаевич Сергеенко; Борис Михайлович Симилейский
Original assignee: Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1982-07-07
Filing date: 1982-07-07
Publication date: 1983-10-23

Abstract

1. Способ изготовлений вмсокоплотных спеченных иaдeлийi включающий предварительное колодное формование пористой заготовки, нагр поспедней в защитной среде и дапьневшее доупнотнрние, отличаю щ.вйс тем, что, с делью повышени качества иадеиий, доуплотнение осуществл ют пос- едоватепьно, сначала в осевыми направлении по внутренней поверхности эаготов- ки в направлении, нормальном к осевому , . s 00 ij1. A method of manufacturing nonsocular sintered ides, which includes pre-well molding of a porous billet, heated in a protective environment and downthearted, distinguishes with the fact that, in order to improve the quality of the iadees, they should be replaced by a set of hops, and the buttons should be inserted by the master, and the buttons will be inserted by the master, and the buttons will be inserted by the master, and the buttons will be worn by the master, and the buttons will be replaced by the buttons, and the buttons will be replaced by the buttons, and the buttons will be inserted by the master). surface work in the direction normal to axial,. s 00 ij

Description

2, Способ ийготовпени высокоппотных спеченных изделий, включакиций преаваритепьное «оподное формование пористой эагоговкИ| нагрев поспецней в защитной среде и дальнейшее доунпотнение, отпичйюшийс тем, что, с2, A method for making high-quality sintered products, including the pre-varietal “single formation of a porous packaging” | heating of the retarded in a protective environment and further downgrading, which was completed by

целью повышени качества изделий, доугшотнение осуществл ют последовательно , сначала по наружной, а затем по внутренней поверхности заготовки в направлении, нормальном к осевому.In order to improve the quality of products, the refinement is carried out sequentially, first along the outer and then along the inner surface of the workpiece in the direction normal to the axial.

Изобретение относитс к порошковой металлургии и может быть -использовано дй изготовлени еысокоппотных длинно, мерных пустотелых изделий. Известен способ, при котором исход-нь1й металлический порошок загружают в полость матрицы, а затем при помощи Вибрационного уплотнени порошка осуществл ют предварительное формование труб . чатой заготовки. При этом осевое отверсТие в заготовке выполн ют за счёт испо льзовани центрального стержн установленного в матрице. После извлечени стержн внутрь заготовки устанавливают прошивку. При перемещении прошивки вдоль оси заготовки происходит поспедоватёльное радиальное уплотнение порошка ка Cl}. Однако этот способ не предусматривает . операции нагрева предварительно сформованной трубчатой заготовки перед окончательным уплотнением в радиальном направлении, в результате чего он позвол ет получать длинномерные издели со значительной остаточной пористостью (бо: лее 7%), что резко снижает фи9ико-меха- 1нйчес1ше свойства издепи ,. . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс сдособ изготовлени ш 1сокоплотных спеченных изделий включающий предварительное холодное фс мование пористой заготовки, нагрев последней в защитной среде и дальнейшее доуппотнение . Предварительно холодную спрессованную Порошковую1 заготовку, имеющую значительную исходную пористость 1О-40%, нагревают до определенно в зависимое- ТРИ от 1фессуемого материале те1мпературы , вной Окб-0,8 температуры плавле1 в защитной среде (водород, днссоцииров анный аммиак и т. д.) в затем осаживают динамическими нагрузками С2 3 . Однако известный способ применим только дл изготовлени высокоплотных (остаточна пористость менее 2%) невысоких изделий (/Ь /сГменее 5, гаеЪ высота издели , сГ- поперечное сечение издеш ). С увеличением их высоты снижаетс качество получаемых изделий (коэффициент неравномерности распреде0f ()lOO-/o,. ленИ плотности где максимальна плотность -Pm-in минимальна плотность издели , возрастает до 11%Гза счёт увеличени потерь на внешнее трение. Цель изобретени состоит в повышении качества изделий. Поставленна цель достигаетс тем, что Согласно первому варианту способа изготовлени высокоплотных спеченных изделий) включакШему предварительное холодное формование пористой заготовки нагрев последней в защитной среде и дальнейшее доуплотнение,последнее осуществл ют последовательно, сначала в осевом направлении, а затем по внутренfie и поверхности заготовки в направлении, нормальном к осевому При этом согласно второму варианту способ изготовлени высокоплотвых спеченных изделий доУплотнение осуществл ют последовательно, сначала по наружно; а затем по внутренней поверхности заготовки в направлении, нормальном к осевому. Последовательное аоуплотненне а товки позвол ет повысить качество высоколотных (остаточна пористость менее 2%), Д1тнномерных (fi,j/{f более 5) порошковых изделий посредством последовательного уплотнени материала . На фкг, 1 изображен штам, реализуюий первый вариант предлагаемого спосоaj на фиг, 2 - то же, по второму варианly .The invention relates to powder metallurgy and can be used to make high-intensity, long-dimensional hollow products. There is a known method in which the raw metal powder is loaded into the cavity of the matrix, and then using the vibrating compaction of the powder, the pipes are preformed. chat blanks. In this case, the axial opening in the workpiece is performed by using the central rod installed in the matrix. After removing the rod inside the workpiece install the firmware. When moving the firmware along the axis of the workpiece, a progressive radial compaction of the powder ka Cl} occurs. However, this method does not provide. the heating operation of the preformed tubular billet before the final compaction in the radial direction, as a result of which it allows to obtain long products with significant residual porosity (more than 7%), which drastically reduces the finite-mechanical properties of the product,. . The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is the method of manufacturing sh1-dense sintered products, including preliminary cold working of the porous billet, heating the latter in a protective environment and further expansion. The pre-cold compacted Powder1 billet, having a significant initial porosity of 10–40%, is heated to a definitively dependent THREE on the 1st batchable material of temperature, Okb – 0.8, the temperature of the melt is 1 in a protective medium (hydrogen, dissociated ammonia, etc.) in then upset with dynamic loads C2 3. However, the known method is applicable only to the manufacture of high-density (residual porosity of less than 2%) low products (/ b / c, less than 5, height of product, cG — sectional cross section). With an increase in their height, the quality of the products obtained decreases (the irregularity coefficient of the distribution 0f () lOO- / o,. Density of density where the maximum density is PM-in is the minimum density of the product) increases to 11% Gs due to an increase in external friction losses. product quality. The goal is achieved by the fact that, according to the first embodiment of the method of manufacturing high-density sintered products, it includes the preliminary cold forming of a porous billet by heating the latter in a protective medium and its douplotnenie, recently carried out sequentially, first in the axial direction, and then vnutrenfie and the workpiece surface in a direction normal to the axial Thus according to a second embodiment of a method of manufacturing sintered bodies vysokoplotvyh doUplotnenie carried out sequentially, first by externally; and then along the internal surface of the workpiece in the direction normal to axial. Sequential augmentation of the materials allows to increase the quality of high-gage (residual porosity less than 2%), D1 of the one-dimensional (fi, j / {f more than 5) powder products by means of sequential compaction of the material. On fkg, 1 shows a strain that implements the first variant of the proposed method in FIG. 2, the same, according to the second variant.

Штамп состоит из матрицы 1, нижней псдйружиненной раздвижной п«иты 2, верней подпружиненной раздвижной ппиты 3, оставногр пуансона 4, осушествп к цего ормование в осевом направлении дор- s на 5, осушествп кхцего уплотнение в раиальном направлении.The stamp consists of a matrix 1, the bottom spring-loaded sliding n 'ity 2, or rather the spring-loaded sliding pit 3, the remaining punch 4, improved to the axial direction of the door s by 5, the seal is sealed in the radial direction.

Штамп по второму вар1аанту состоит из матрицы 1 в дорна 2.The stamp on the second option consists of the matrix 1 in the mandrel 2.

П- р и м е р. Приготовление шихты tO производ т путем смешивани железного порошка и графита в конусном сместите пе, С целью поцучени издеш из антифрикционного материала ЖГрЮ в шихту ввод т 10 мае, % карандашного графита 15 ГК-1 и 9О мае. % железного порошка ПЖ2МЗ ГОСТ 9849-74. Смешиванре .производ т в течение 2ч, Прессование пористых заготовок дл получени высокоппотных длинномерных 20 изделий производ т в лабораторных прессформах по схеме двухстороннего прессовав, ни на гидравлическом прессе модели 2ГГ-125 , Давление прессовани составл ет 0,4 ГПа, Величина исходной пористости по-25 рошковых заготовок после прессоваеи составл ет 20%, Нагрев холоднопрессованных заготовок .производ т в камерной электропечи с си- :литовыми нагревател ми. Муфелем 30 служит труба жаропрочной стали, в которую подводитс защитна газова ере-да - водород с точкой росы .:р5 (-40)С. Темтература нагрева составл ет 1100°С, продолжительность нагрева- 35 X 1СГСPRIMER Preparation of the charge tO is done by mixing iron powder and graphite in a conical shift. In order to teach the products made of antifriction material, the mixture is introduced into the charge on 10 May,% of pencil graphite 15 GK-1 and 9O May. % of iron powder ПЖ2МЗ GOST 9849-74. Mixed for 2 hours. Pressing porous blanks to produce high-flow, long 20 products is produced in laboratory molds using a two-sided pressing scheme or on a 2GG-125 hydraulic press. Pressing pressure is 0.4 HPa. The initial porosity is 25 powder blanks after pressing are 20%. Heating of cold-pressed blanks is produced in a chamber electric furnace with lithium heaters. The muffle 30 is a heat-resistant steel pipe into which a protective gas flow is supplied — hydrogen with a dew point: p5 (-40) C. The heating temperature is 1100 ° C, the heating time is 35 X 1СГС

Доуплотнение нагретых заготовок по первому варианту производ т на кривошипном прессе модели К2232 в штампе (фиг, 1,),40Compaction of the heated billets in the first embodiment is carried out on a crank press of model K2232 in a die (Fig. 1), 40

При осевом перемещении раздвижного пуансонасовместно с дорном S происходит / уплотнение нагретой порис той порошковой заготовки в осевом направлении {осадка) 45 при этом пористость снижаетс с 2О доWhen the sliding punch is axially moved together with the mandrel S, the heated porous powder billet is compacted in the axial direction (draft) 45, while the porosity decreases from 2O to

5-7%, После этого происходит уплотнение по внутренней поверхности нагретой пориО той заготовки в радиальном направлении заборным конусом дорна. Продвижение дорна обеспечиваетс тем, что поспе доуплотнени в осевом направлении пуансон 4, состо щий из двух подуколец, отводитс заборным конусом дорна в направл ющий паз верхней подпружиненной раздвижной плиты 3, При уплотнении дор- ном в радиальном направлении составной пуансон 4 и нижн подпружиненна раздвижна плита предвращают осевое перемещение порошкового материала. Готовые издели имеют равномерно расцределенную ocTaTo4HtyTO пористость (коэффициент неравномерности распределени пористой фо - 1-2%),.5-7%. After this, a compaction occurs on the inner surface of the heated poriO of the workpiece in the radial direction by the intake cone of the mandrel. The mandrel is advanced in that the axially complementary punch 4, consisting of two sub-rings, is retracted by the intake cone of the mandrel into the guide groove of the upper spring-loaded sliding plate 3. When the mandrel is compacted in the radial direction, the composite punch 4 and the lower spring-loaded sliding plate prevent axial movement of the powder material. The finished products have a uniformly distributed porosity of ocTaTo4HtyTO (non-uniformity coefficient of porous pho - 1-2%) ,.

Доуппотнение нагретых .заготовок по второму варианту производ т в штампе , изображенном на фиг, 2,The addition of heated blanks according to the second variant is carried out in the stamp shown in FIG. 2,

При осевом перемещении матрицы 1 ее заборный конус формует наружную поверхность заготовки, уплотн порошковый материал в радиальном направлении. После окончани формовани наружной 1поверхности происходит совместное пере- Смещение заготовки в матрицы 1, При это происходит окончательное уплотнение из- 1 дели в радиальном направлении за6орш 1М конусом дорна 2, формук пим вщгтреннюю поверхность заготовки.With the axial movement of the matrix 1, its intake cone forms the outer surface of the workpiece, compacting the powder material in the radial direction. After the formation of the outer surface 1 is completed, a joint re-displacement of the workpiece into the matrix 1 occurs. When this happens, the final compaction of the product takes place in the radial direction behind the 1-pin 1M cone of the mandrel 2, and the form of the surface of the workpiece.

Применение предлагаемых способов изготовлени изделий последовательным доуплотнением нагретой пористой аагр- товки, в сравнении с известным способом динамического гор чего прессовани , поз- вол ет повысить качество высокоппотных длинномерных порошковых изделий,созда гь минимальную (1-2%) равномерно рас- :Предел8нную пористость (коэффициент неравномерности деформации снижаетс в 2 раза-И составл ет 0р 1-2%), полу- чить более вь сокие физико- мех(зническив свойства,, предел прочности йдВозрастает на 28%,The use of the proposed methods for the manufacture of products by sequentially completing the heated porous agglomeration, in comparison with the known method of dynamic hot pressing, allows improving the quality of high-density long-length powder products, creating a minimum (1-2%) uniformly distributed: the coefficient of non-uniformity of deformation decreases by a factor of 2 and is 0–1–2%), to obtain higher physical properties (the optical properties, the tensile strength yd grows by 28%,

Claims

1. Method of manufacture ^- high-density sintered body comprising the preliminary cold forming a porous preform, heating the latter in protective atmosphere and further tsoupyaotnrnie, characterized in that, to improve product quality, douppotnenie performed successively, first in the axial direction on the inner surface vagotov- 'ki in the direction normal to the swarm. .

2. A method of manufacturing high-sintered sintered products, including preliminary (cold forming of the porous preform, heating the latter in a protective medium and further compaction, characterized in that, in order to improve the quality of the products, compaction is carried out sequentially, first on the outer and then on the inner surface of the preform in the direction normal to axial.