Спосіб виготовлення ущільнюючих виробів з порошків міді

Спосіб виготовлення ущільнюючих виробів з порошків міді, який включає засипку порошку, пресування, спікання та ущільнення, який відрізняється тим, що засипку порошку провадять пошарово з висотою шару, яка дорівнює 0,5-10,0мм. (19) (21) a200608272 (22) 24.07.2006 (24) 25.12.2008 (46) 25.12.2008, Бюл.№ 24, 2008 р. (72) ЕДІН ОЛЕКСАНДР ЙОСИПОВИЧ, UA, МЕЛЕШКО ІГОР ВОЛОДИМИРОВИЧ, U A, С АХНЕНКО ОЛЕКСАНДР ВОЛОДИ МИРОВИЧ, U A, С АХНЕНКО СЕРГІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, U A (73) ЕДІН ОЛЕКСАНДР ЙОСИПОВИЧ, UA, МЕЛЕШКО ІГОР ВОЛОДИМИРОВИЧ, U A, С АХНЕНКО ОЛЕКСАНДР ВОЛОДИ МИРОВИЧ, U A, С АХНЕНКО СЕРГІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, U A (56) UA 50960 C2, 15.11.2002 UA 12618 U, 15.02.2006 3 85077 зменшенням плинності порошку міді та збільшенням відношення висоти виробу до його ширини більш ніж 2,5:1, а також у випадку виготовлення виробів складної форми. Нерівномірність розподілу густини по об'єму ущільнюючих виробів, визначає і нерівномірність розподілу міцності, деформаційних та експлуатаційних властивостей. Нерівномірність міцності сирої пресовки, збільшує вірогідність її руйн ування при транспортуванні, що призводить до збільшення браку (до 6-10%) при виготовленні виробів. Крім того, неоднорідність густини та зв'язана з цим неоднорідність опору деформації по об'єму виробу погіршує герметизацію ущільнюючих поверхонь, що призводить до пробоїв та витоків газів, води, масла і т. і. В кінцевому підсумку, суттєво збільшується об'єм ремонтно-відновлюючих робіт та зниження ресурсу роботи як ущільнюючих виробів, так і герметизованих вузлів в цілому. Задача, яка вирішується винаходом, полягає в розробці способу виготовлення ущільнюючих виробів з порошків міді з підвищеною рівномірністю розподілу густини по об'єму, що дозволяє отримувати вироби з мінімальним розкидом механічних властивостей. Це призводить до підвищення герметизуючої властивості виробу, зменшенню зусилля затяжки болтів, підвищенню виходу гідних виробів при їх виготовленні та підвищенню ресурсу роботи ущільнюючого вузла. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення ущільнюючих виробів з порошків міді, який включає засипку порошку, пресування, спікання та ущільнення, згідно винаходу, засипку порошку провадять пошарове з висотою слою, яка дорівнює (0,5-10,0)мм. Зменшення неоднорідності механічних властивостей забезпечується за рахунок підвищення рівномірності розподілу густини по об'єму виробу, яка є наслідком пошарової засипки порошку. По способу, який вказаний в прототипі, виготовлення ущільнюючих виробів провадять засипкою порошку, пресуванням пористої заготівки, її спіканням та подальшим ущільненням. В способі, який заявляється, засипку порошку в пресформу провадять пошарово, з висотою слою, який дорівнює (0,5-10,0)мм. Засипка порошку пошарово дозволяє підвищити рівномірність заповнення пресформи, яке забезпечує підвищену рівногустиність сирої пресовки і рівномірність усадки при спіканні, що призводить до мінімального розкиду залишкової густини та механічних властивостей в готовому виробі. Загальними ознаками запропонованого винаходу та прототипу є засипка порошку, пресування, спікання та ущільнення виробів з порошків міді. Відмінними ознаками від прототипу є те, що порошок засипають пошарово з висотою насипаного шару, який дорівнює (0,5-10,0)мм. Критеріями оцінки матеріалу та ущільнюючого виробу, які виготовлені по запропонованому способу, є густина, твердість та кут згину зразків до руйнування, Ці критерії визначаються у 4-х місцях виробу, що рівновіддалені друг від друга. 4 Визначення твердості по Брінелю провадилось на твердомірі ТШ-2М по ГОСТ 9012-59. Кут згину зразків до руйнування вимірявся після згину на випробувальній машині Р-05 по ГОСТ 18227-85. Густина матеріалу визначалась методом гідростатичного зважування по ГОСТ 18898-89. Суть винаходу полягає у наступному: Мідний порошок с насипною густиною 1,73,6г/см 3 пошарово засипають в пресформу с висотою насипаного шару (0,5-10)мм, потім провадять пресування під тиском 800-1000МПа. Отримані заготівки опікають в засипці глинозему при температурі 900+30°С, а потім спечені кільця ущільнюють під тиском 1000-1400МПа. В результаті здійснення винаходу, отримано матеріал з розкидом значень в межах одного виробу - по густині від 1,3 до 2,4%, по твердості - від 2,2 до 4,5% та по куту згину зразків до руйнування - від 1,1 до 2,25%. Приклад здійснення винаходу: Для отримання кільця висотою 5мм, мідний порошок марки ПМС-1 ГОСТ 4960-86 з насипною густиною 1,9г/см 3 пошарово засипають в пресформу з висотою засипаного шару 5мм, при загальній висоті засипки 15мм. Засипаний таким чином порошок пресують під тиском 800МПА. Потім вироби опікають в засипці глинозему при температурі 900+30°С в водні та ущільнюють під тиском 1200МПа. Розкид значень в 4-х рівновіддалених місцях складає - по густині - 1,2%, по твердості НВ - 2,3%, по куту згин у при радіусі згинаючого ножа, який дорівнює 5мм, - 1,1%, при умові, що кут згину для даного виду виробів повинен бути не менш 90 град. Приклади здійснення способу в інших випадках наведені в таблиці. В прикладі 1 (таблиця) показано, що порошковий виріб в випадку малих значень висоти слою засипки (0,3мм) порошку, характеризується великим розкидом всіх фізико-механічних характеристик (по густині - 10,6%, по твердості НВ - 16,5, по куту згину - 11,3%, що зв'язано з трудністю руху порошку з вантажної камери до матриці. В прикладі 5, розкид значень (по густині - 12%, по твердості - 15,2%, по куту згину - 13,2%) та прототипі, розкид значень - (по густині - 14,25%, по твердості - 17,4%, по куту згину - 12,5%), можливо пояснити неоднорідністю зсувних деформацій в порошковому шарі в момент засипки. Крім того, в прикладах 1, 5 та прототипі, значення куту згин у до руйнування є менш ніж 90 град., тобто не витримуються вимоги, які пред'являють до матеріалу по умовам експлуатації. Більш низькі значення розкиду фізикомеханічних властивостей в прикладах 2, 3 та 4 (розкид по густині - 2.4%; 1,2%; 1,3%; по твердості - 4,5%; 2,3%; 2,2%, по куту згину - 1,1%; 1,1%; 2,2%) пояснюється тим, що в випадку засипки мідного порошку шарами, які дорівнюють (0,510,0)мм, зсувні деформації в засипаному шарі порошку мають монотонний характер, що не призводить до появи вказаної неоднорідності деформації та пористості. Технічний та економічний ефект від винаходу, який визначається ресурсом роботи ущільнюючих виробів, зокрема, кілець тепловозів і який коливається в залежності від призначення від 100 до 5 85077 200тис. км пробігу тепловозів, підтверджується позитивними результатами експлуатаційних випробувань мідних кілець, виготовлених по запропонованому способу та випробуваних на протязі 3х років в головках циліндрів дизелів тепловозів Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 ЧМЕ-2 і ЧМЕ-3, які експлуатуються в Україні в Локомотивних депо Дарниця (Південна-Західна залізна дорога), Христинівка (Одеська залізна дорога), тепловозоремонтному заводі (м. Дніпропетровськ), тощо. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601