Способ изготовления изделий из конструкционного материала
Изобретение относится к производству конструкционных материалов и может быть использовано для изготовления изделий сложной конфигурации, в частности для работающих при высоких температурах и при больших нагрузках . Цель изобретения - повышение прочности материала. .Способ изготовления изделий из конструкционного материала заключается в том, что перед прессованием в порошок вводят. 1 - 10 мас.% ортофосфорной кислоты путем перемешивания, прессование проводят при комнатной температуре под давлением 7-12 МН/м в течение 0,08 - 0,1 мин, а нагревание и спекание осуществляют при температуре 870-1170 К. Прочность конструкционного материа-- ла - 48-127 МПа. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕтСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧНЯИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (19) 1И) цр 4 С 04 В 28/34
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4052105/29-33 (22) 07.04.86 (46) 15.07.88. Бюл. Ф 26 (72) Г.Й.Луобикис (53) 666.943(088.8) (56) Патент США Ф 523875, кл. 204-38, опублик.1970.
Авторское свидетельство СССР !! 792817, кл. С 04 В 40/00, 1978. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИИ ИЗ
КОНСТРУКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к производству конструкционных материалов и может быть использовано для изготовления изделий сложной конфигурации, в частности для работающих при высоких температурах и при больших нагрузках. Цель изобретения — повышение прочности материала. Способ изготовления изделий иэ конструкционного материала заключается в том, что перед прессованием в порошок вводят. 1
l0 uac.X ортофосфорной кислоты путем перемешивания, прессование проводят при комнатной температуре под давле.— нием 7-12 МН/м в течение 0,08—
0,1 мин, а нагревание и спекание осуществляют при температуре 870-1170 К.
Прочность конструкционного материа-= ла - 48-127 МПа. 1 табл.
IIчО9612
Изобретение относится к производству конструкционных материалов, и может быть использовано для изготов, ления иэделий сложной конфигурации, в частности для работающих при высоких температурах и при больших наг( рузках (в теплообменниках, соплах и т..д.).
Цель изобретения. " повышение проч-10 ности конструкционного материала, В процессе изготовления изделия по предлагаемому способу во время введения ортофосфорной кислоты в порошок в нем вновь происходят химичес-15 кие реакции с образованием фосфорных соединений. При этом восстанавливаются связи химических соединений, кото" рые были разорваны в процессе изготовления известного порошка или/и соз.20 даются новые связи. Зтому способствует проведение последующих операций.
Во время прессования при формировании изделия сближаются зерна пресс-порошка, образуя монолит, это осуществля- 25 ется при комнатной температуре, а по". следующая термическая обработка только ускоряет ход химических реакций, т.е. окончательное образование фосфорных соеринений (поскольку удаляет-ЗО ся влажность из сформированного изделия}. Введение дополнительной ортофосфорной кислоты в пресс-порошок из( вестного материала дает и другой вы" игрыш: зерна порошка смягчаются и для прассования образовавшейся смеси ма-
-териала требуются более низкая температура и продолжительность прессования, а это значительно повышает тех40 нологичность изготовления изделия.
Изготовление изделия из пресс-по. рошка конструкционного материала
"Термофос-1" по предлагаемому способу.
В пресс-порошок, изготовленный описанным способом, вводят ортофос45 форную кислоту (1-10 мас.X ортофосфорной кислоты на 90-99 мас./ пресспорошка). Таким образом полученную смесь либо сразу применяют для прессования изделия, либо хранят в плот" но закрытой таре до использования ,срок использования зависит от количества введенной ортофосфорной кислоты и составляет 10 сут, при большей выдержке уменьшается предел прочности материала из-эа пересыхания пресспорошка, с.чем уменьшается техноло-. гичность изготовления.
Полученную смесь материала помещают в пресс-форму и формуют иэделия при комнатной температуре под удельным давлением 7,0-12 МН/м при продолжительности прессования 0,08—
0,1 мин на 1 мм высоты образца. После выпрессовки изделие помещают в печь и нагревают до 870-1170 К со средней скоростью подъема температуры 1-2 град/мин. Спекают образцы выдержкой их при 870-1170 К в течение
5 ч и, не вынимая из печки, охлаждают до комнатной температуры.
Результаты испытания образцов приведены в таблице. !.
Испытания на предел прочности при сжатии проводились по ГОСТ 14236-69. на образцах стержнеобразной формы диаметром 6 10 мм и высотой 15 мм.
Формула и э о б р е т е н и я
Способ изготовления изделий иэ конструкционного материала, включающий прессование порошка под давлением, нагревание отпрессованного изделия в печи с последующим его спеканием и охлаждение при комнатной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, перед прессованием в порошок вводят 1-10 мас.7 ортофосфорной кислоты путем перемешивания, прессование проводят при комнатной температуре под давлением 7-12 МН/м в течение 0,080,1 мин, а нагревание и .спекание осуществляют при температуре 870-1170 К.
l409bll. а редел прочности при скатии, ИН/м
Продолкитель
Колич е" ство
ТемпеRcx по иэ" ратура отP = 7.
P--10
Р =!2
Р 13 вестновведенной
Hs P0t. мас.Х ность прессования, мин/мм верждения, К I
870
46,0
4,0
37
45
1,0
38
38
59
40
54
40
50
О,ll 42
60
66
2 5
48
50
52
40
75 х
40 42
89,6 87
45
0,07
5 0
37
0,08 50 х
100,8 98
0,09 45
0,10 43
30
0,11
43
0,07
7,5 0,08 40. 80
82
0,09. 78
0,10
79
40
40.. 80
63
0,11
0,07 36
0,08 38
0,09 40
0,10 47
0,07 65
0,08 42
0,09 45
0,10 43
0,11 28
70 60
85,3 77
84 48
88 85
44 43
40 45
85,3 84
84 82 му спосооу при давлении прессования
Р = 250, MH/è
140961 2
Продолжение таблицы .1 редел арочности ври сиатии, МН/i»
45
37
0,07
10 хх
0,08
60 58
62,5 60
60 58 хх
43
0,09 х хх
40
О,!О х хх
40 42
45» 42
39
0,11 хх
0,07 хх х хх
0,08 46 43
30 хх хх
42 42
0,09 хх х
О,IO 43
40 хх хх
35
O,1l хх хх
4,0
87,0
970
85
0,07
1iO
0,08
90 83
92,1 87
76
0,09
90
85
0,10 х
83
73
Oi l I х
85
83
0,07
2,5
0,08 80
84
87
97 5
89
0,09
85
0,10 84
87 х
80
0,11
Те ра ра де
K оличево еиной
PO$ g сЛ
Продолмителькость лрессованияе иии/ии
«6 Р 7 Р 10 Р 12,Р сз ао известному способу ври давлении пресса" ваиия
P 250, ИН/м
1409Ы 2
1 редел прочности при сжатии, МН/и
Темпе- КоличеПродолжитель1 еж
ПО И9 ство ратура отверждення, К
Р=12
Р = 13
Р = 10
Р=7 ность Р 6 вестновведенной
Н РО, мас.Х му способу при давлении прессования, мин/мм прессования
P 250, МН/и
82
0,07 85
0,08 87
0,09 85
0,10 84
5,0
93
100
84
0,11 80
72
82
7,5
92 84
97,5 90
90 83
70 хх
65
82 70
10,0 х
91,3 67
64
64
67
60
54
11,0
67
57
95,0
1070
90
85
1,0
0,07 84
0,08 85
0,09 83
0,10 84
0,11 80
0,07 69
0 08 78
0,09 73
0,10 70
0,11 65
0,07 67
0,08 62
0,09 60
0,10 58
0,11 50
4,0
0,07 80
IlO 1!3,8 102
98 110 94
87 86 86
Продолжение таблицы
140961 2
Ф чиости при саатии, МН/i»
Продолмитвльность прессо« ванин, мин/мм
Rcx по известному способу при даи лвнии прессования
Р " 250, 2
lQ Р»12 Р13
93
92 х
85
93 х
92
82
90
90
97 85
100 87
105,8 90
95 98
1ОО 103
90 100
84 84
100
90
5,0
93
0,08 93
110
115
100
108
127
100
110
105
93
94 93
90 хх хх хх
96
80 хх
86 90
10,0 ххх
96,7 66.ххх ххх
70 ххх
0,08 82
0,09 83
0,10 80
0,11 78
0,07 84
0,08 85
0,09 86
0,10 80
0,11 83
0,07 87
0,09 93
0,10 92
0,11 90
0,07 80
0,08 94
0,09 90
0,10 82
О ll 80
0,07 78
0,08 75
0,09 72
92 93 83
95 190 84
92,3 98,8 83
90 65 ххх
Продол - ение таблицы
14096l 2
Продолжение таблицы а редел прочности при сжатии, МН/м
КоличеПродолжитель
Темпе" ратура отверждения, К ство
Р12P 13
Р= lO
Р=6 введенной
Н РО, мас.Х ность прессования, минlмм
80 ххх
52
I I 0
57 ххх
68 хх 60 ххх
55 хх
52 хх
1170
82,0
l,0
78
82
80
80
0,10 73
80
0,11 70
80
75
81,5 74
0,07 74
0,08 79
0,09 81
0,10 80
2,5
81
84
90
93
84
91
0,11 73
80
72
5,0
0,07 73
81
89
100
0,08 80
0,09 80
0,10 78
75
10698
90
98
0,10 65
0,11 60
0,07 58
0,08 60
0,09 54
0,10 50
0,11 50
4,0
0,07 70 76
0 08 74 78
0,09 75 80 ñõ по иэвестному способу при давлении прессования
P = 250, MH/м! йо9612
14
Продолжение таблиц едел прочности урн сжатии, МН/и
Ю4 Ю 6 7 1 Р»12 Р ае(у ф р
Пр но яр ва во е йй ныой
Р04 ° сЛ
81
54
81
7,5
80 хх. 84
82 хх
85
80 хх
80
73 хх
8 1
70 хх
10,0
70 ххх ххх
72 ххх ххх
О, 09 72
70 ххх ххх х
69 ххх ххх
62 ххх х ххх ххх
81 хх ххх ххх
84 ххх хх ххх
80 ххх
65 ххх ххх хх ххх ххх
63
72
1270 . 1,0
70
74
75 79
70 79
63 68
65
60
0,11 75
0,07 76
0,08 73
0,09 70
0,10 68
0,11 60
0,07 72
0,08 80
0,10 68
0,11 62
11 0 0,07 80
0,08 82
0,08 76
0,10 70
0,)1 60
0,07 60
0,08 63
0,09 64
0,10 62
0 11 54
ЮВЬФФ ВФЭ4ВбЭЮ4 ВФ Э ю ю «ю ФВФВМФВ ° 4В Ф ю Ф
1 се по известному способу при давлении арессоввння
P 250, МН/м
14096) 2
Продолжение табличная
1 редел прочности при сжатии, МН/м Количество
ПродолжительТемпература отверждения, К
P l3
Р=б
Р *10 Р12 р 7 введенной
Н,РО„ мас.Х ность прессования, мин/мм
2,5
73
70
70
85
74
73
75
70
5 0
73
93
75
98
80
0,10 70
73
74
7,5
50
55 хх
52 хх
50
0,11 48
40
43
50
56
0,07 63
0,08 70
0,09 72
0,10 70
0,11 63
0,07 70
0,08 73
0,09 74 92
О, l l 69 74
0,07 52
0,08 54
0,09 56
0,10 59
l0,0 0,07 50
0,08 53
0,09 51
0,10 47
0,11 46
11 0 0,07 52
0,08 50
Ксж по иэ" вестному спосо6у. при давлении прессования
Р = 250, МН/м
140961 2
Продолжение таблицы редел прочности при сжатии, ИН/м
7 Р 10 Р 12 Р
0,09 48
0,10 47
О,11 43
57 ххх хх ххх хх ххх хх ххх
При данном режиме (давления и продолжительности) прессования образцы по известному способу изготовить невозможно: в образцах появляются радиальные трещины, образцы выпучиваются.
В Процессе термического отверждения в образцах появляются радиальные трещины, образцы выпучиваются.
При прессовании образцы прилипают к стенкам пресс-формы и прн выталкивании происходит коробление изделий, повреждается их поверхность ° (При отверждении изделия выпучиваются.
Составитель О.Моторина
Техред А.Кравчук . Корректор Л.Патай
Редактор П,Лазоренко
Заказ,3451/24
Подписное.Тираж 594
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 о
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
ФВ
Количество вве денной
Н1РО, масЛ
Продоп жити ьность прессования, мин/мм сж по известному способу при дан
- ленин прессования
P " 250, ИН/и
