close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY11500

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2009.02.28
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
B 22F 3/12
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО
ПРОНИЦАЕМОГО МАТЕРИАЛА
(21) Номер заявки: a 20040569
(22) 2004.06.21
(43) 2005.12.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Институт порошковой металлургии" (BY)
(72) Авторы: Александров Валерий Михайлович; Шелег Валерий Константинович; Овчинников Владимир
Ильич; Лученок Алексей Романович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное научное учреждение "Институт
порошковой металлургии" (BY)
BY 11500 C1 2009.02.28
BY (11) 11500
(13) C1
(19)
(56) ВИТЯЗЬ П.А. и др. Пористые порошковые материалы и изделия из них. Мн.: Вышэйшая школа, 1987. - С. 113115.
ТУМИЛОВИЧ М.В. и др. Порошковая
металлургия. - 1992. - № 3. - С. 56-60.
КОСТОРНОВ А.Г. Проницаемые металлические волокновые материалы. Киев: Техника, 1983. - С. 22-26.
UA 49874 C2, 2002.
SU 1570746 A1, 1990.
BY 2380 C1, 1998.
US 3469297, 1969.
GB 889583, 1962.
(57)
Способ получения пористого проницаемого материала на основе титана, включающий
приготовление шихты, содержащей порошок титана, прессование и спекание, отличающийся тем, что предварительно из проволоки титана нарезают волокно длиной LB, составляющей (12-18)Dп, где Dп - средний размер частиц порошка, при этом соотношение
диаметра волокна к размеру частиц порошка составляет 1,5:1, шихту готовят в защитной
атмосфере путем перемешивания волокна и порошка размольными телами, причем содержание волокна в шихте составляет 50-90 об. %, отношение масс шихты и размольных
тел составляет от 2,2 до 2,5, а временной интервал между приготовлением шихты и ее
прессованием не превышает двух часов.
Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к способам получения
пористых проницаемых материалов, и может быть использовано в машиностроении, пищевой и газодобывающей промышленности, энергетике.
Известен способ получения пористых проницаемых материалов (ППМ) из металлических порошков, включающий приготовление шихты, формование заготовок и их последующее спекание [1].
Недостатком известного способа является невысокий ресурс работы фильтроэлементов, полученных с его использованием.
Известен также способ получения пористых материалов, включающий приготовление
шихты, содержащей порошок титана, прессование и спекание [2].
Недостатком способа является низкий комплекс механических и капиллярных свойств
ППМ.
BY 11500 C1 2009.02.28
Задача изобретения - повышение механических и капиллярных свойств, а также ресурса работы фильтрующих и капиллярно-пористых материалов.
Технический результат достигается тем, что в способе получения пористого проницаемого материала на основе титана, включающем приготовление шихты, содержащей
порошок титана, прессование и спекание, при этом предварительно из проволоки титана
нарезают волокно длиной LB, составляющей (12-18)Dп, где Dп - средний размер частиц
порошка, при этом соотношение диаметра волокна к размеру частиц порошка составляет
1,5:1, шихту готовят в защитной атмосфере путем перемешивания волокна и порошка
размольными телами, причем содержание волокна в шихте составляет 50-90 об. %, отношение масс шихты и размольных тел составляет 2,2-2,5, а временной интервал между
приготовлением шихты и ее прессованием не превышает двух часов.
В результате предлагаемого способа в ППМ формируется изотропная поровая структура, которую составляют ориентированные металлические волокна и припеченные к ним
частицы порошка. В результате формования и последующего спекания частицы порошка
и волокна соединяются металлическими контактами, за счет чего происходит армирование поровой структуры и повышение в результате этого физико-механических свойств
ППМ.
Направленный характер расположения волокон и изотропный распределения пор по
объему приводит к повышению капиллярных свойств ППМ (максимальная высота капиллярного подъема жидкости). Последнее реализуется при определенном соотношении длины волокна (LB) к среднему размеру частиц порошка (Dп):LB = (12-18) Dп.
В результате проведенных исследований установлено, что при определенном соотношении массы шихты и размольных тел не изменяются исходные размеры порошка и волокна, а временной интервал (не превышающий двух часов) между приготовлением
шихты в защитной атмосфере и прессованием обеспечивает улучшение механических
свойств ППМ, уплотняемости, формуемости.
В результате спекания в восстановительной атмосфере был получен пористый проницаемый материал из металлических частиц титана в виде порошка и волокна, сочетающий
одновременно высокие значения механических и капиллярных свойств.
Сущность изобретения поясняется примером.
В качестве исходного материала для получения ППМ использован титан, соответствующий ТУ 48-10-22-95. Исходные размеры порошка и волокна составили соответственно:
средний размер порошка Dп 55 мкм;
длина волокна LB 740-780 мкм;
содержание волокна в смеси 70 об. %.
Порошок титана использовался в состоянии поставки. Волокна титана нарезали с помощью специального приспособления из жгута, состоящего из 15 проволок диаметром
80 мкм.
Приготовление шихты осуществляли в конусном смесителе в атмосфере аргона. Для
лучшего перемешивания и обеспечения равномерного распределения компонентов в шихту добавлялись стальные шары (размольные тела). Соотношение массы шихты и размольных тел составило 2,2…2,5. Прессование заготовок осуществляли в металлической прессформе на гидравлическом прессе; усилие прессования 90 МПа. Временной интервал между приготовлением шихты и прессованием не превышал 2 ч. В случае увеличения временного интервала происходит окисление частиц порошка и волокна, в результате чего
ухудшается уплотняемость, формуемость и механические свойства заготовок. После прессования заготовки спекали в вакуумной печи (температура спекания Т - 1150 °С, время
спекания - 1 ч).
2
BY 11500 C1 2009.02.28
Исследование механических и капиллярных свойств проводили по известным методикам. В таблице приведены результаты исследования влияния технологии получения на
свойства ППМ.
п/п
1
2
3
4
5
6
Прочность на растяжение, МПа
прототип
107
11
124
12
148
14
160
18
163
19
114
LB/Dп
Твердость по
Бринелю, МПа
120
200
290
340
390
280
Максимальная высота капиллярного подъема (спирта), мм
48
120
180
200
170
130
Таким образом, оптимальным соотношением среднего размера частиц порошка и длины волокна является LB = (12-18) Dп; соотношение массы шихты и размольных тел должно составлять 2,2-2,5, а временный интервал между приготовлением шихты и
прессованием не превышать 2 ч. При этом в результате прессования шихты указанного
состава и последующего спекания формируется ППМ с изотропной структурой, характеризуемый повышенными механическими и капиллярными свойствами.
В результате ресурс работы фильтроэлементов, изготовленных по предлагаемому способу, повышается на 15-20 %.
Источники информации:
1. Витязь П.А., Капцевич В.М., Шелег В.К. Пористые порошковые материалы и изделия из них. - Мн.: Высш. шк, 1987. - С. 95-103.
2. Витязь П.А., Капцевич В.М., Шелег В.К. Пористые порошковые материалы и изделия из них. - Мн.: Высш. шк, 1987. - С. 113-115.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
74 Кб
Теги
by11500, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа