Файл: Соломоник И.Ш. Производство керамических деталей радиоаппаратуры.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.06.2024

Просмотров: 79

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ния требуются большие усилия. Порошки из электролитиче­ ских или восстановленных материалов состоят из более глад­

ких частиц

рыхлой

структуры

и поэтому легче формуются.

М е т а л л о к е р а м и ч е с к и е

з а г о т о в к и

п р е с с у ­

ю т с я

на

гидравлических, эксцентриковых и

кривошипных

прессах

с

верхним

(прессующим) и нижним

(выталкиваю­

щим) плунжерами. Предпочтительнее пользоваться гидрав­ лическим оборудованием, так как оно обеспечивает плавность хода формующего инструмента и спокойное перемещение час­ тиц металлокерамики. Это способствует повышению долго­ вечности оснастки и однообразию результатов прессования из­ делий.

Удельное давление прессования зависит от твердости час­ тиц материала и требуемой плотности изделия и находится из формулы:

где

q — удельное усилие прессования, г/мм2;

 

 

 

k

— теоретическая

величина,

соответствующая

твердости

(по

Бринелю)

абсолютно

спрессованного порошка

(до

100%

плотности) в сильно наклепанном

состоянии;

 

 

 

т

— эмпирический

коэффициент, зависящий

от

вида

мате­

риала зерен;

 

 

 

 

 

г/см3.

 

 

 

у — заданный удельный

вес изделия,

 

 

 

Значения величин

k и

т приводятся

в таблице

4-4.

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 4-4

 

 

 

Материал

порошка

 

к

 

т

 

 

 

 

кг/мм1

 

 

 

Железо

размолотое

(«крупка»)

125

4,0

 

 

Железо

восстановленное

 

118

2,7

 

 

Железо

электролитическое

 

90

5,15

 

 

Медь

электролитическая

 

95

3,65

 

 

Медь

вихревая

 

 

 

68

4,9

 

 

Вольфрам

 

 

 

400

4,4

 

Зная удельное давление прессования q, максимальную пло­ щадь сечения детали F в направлении, перпендикулярном хо­ ду ползуна прессового оборудования, и количество одновре­ менно формуемых изделий п, находим усилие прессования по формуле

P = qFn.

Прессование может быть односторонним или двухсторон­ ним. Одностороннее прессование применяется для изготовле-

ния небольших деталей простой конфигурации. Двухстороннее прессование используется при изготовлении относительно вы­ соких деталей, когда высота детали больше максимального размера сечения в 3-^5 раз. Существует два варианта прес­ сования: «по давлению» и «до упора». В первом случае заго­ товки прессуются до определенного давления, контролируе­ мого по манометру. Получаются заготовки примерно одина­ ковой плотности, но с большим рассеиванием габаритных размеров. Для обеспечения постоянства формы и размеров деталей целесообразнее прессовать заготовки «до упора».

Для того, чтобы заготовку извлечь из пресс-формы, при­ ходится прикладывать значительные усилия, иногда дости­ гающие 25% усилий прессования. Это объясняется тем, что надо преодолеть силы трения поверхности заготовки о стенки

Р и с . 4-2

пресс-формы и силы взаимодействия частиц заготовок с по­ верхностными частицами пресс-формы. В целях снижения усилий выталкивания деталей и, следовательно, удлинения срока службы оборудования, рекомендуется рабочие узлы пресс-формы смазывать тонкой пленкой автола. Рабочие эле­ менты пресс-формы (матрицу и пуансон) изготовляют из хромоникелевых сталей по 2-5-3 классам точности и 7-*- классам чистоты обработки поверхности. При выталкивании

отформованных заготовок

из матриц пресс

-форм проявляют

себя

с и л ы

у п р у г о г о

п о с л е д с т в и я ,

величины

кото­

рых

зависят

от остаточных

внутренних напряжений материа­

ла заготовок.

Под влиянием сил упругого последствия

разме­

ры изготовляемых заготовок увеличиваются и в направлении прессования, и в поперечном направлении. Увеличение раз­ меров поперечного сечения заготовок у мест выхода их из

пресс-формы

(рис. 4-2)

часто приводит к образованию тре­

щин, сколов

и других

необратимых деформаций. Процесс

выталкивания значительно упрощается, если выходное отвер­ стие пресс-формы имеет коническую (с уклоном 0,24-0,5°) проточку на глубину 5-^-30 мм.

Заготовки, отформованные способом холодного прессо­ вания, подвергаются термической обработке — с п е к а н и ю ,

5 Заказ 4280

129

в результате чего изделия приобретают требуемые механи­

ческие и технические характеристики.

 

С п е к а н и е з а г о т о в о к из металлокерамики

произво­

дится в з а щ и т н о - в о с с т а н о в и т е л ь н о й среде

при тем­

пературе выше точки плавления самого легкоплавкого ком­

понента

порошковой

смеси. Однокомпонентные

материалы

епекаются при температуре

 

 

 

 

^„=(0,654 - 0,75) 7П Л ,

 

где Г с п

и Г п л — абсолютные температуры спекания и плавле­

ния материала, выраженные в градусах Кельвина.

 

 

Пористые изделия на медной основе спекаются при тем­

пературе

600-^800° С,

на

железной основе — при

температу­

ре

1000ч-1300° С. Твердые

сплавы спекаются при

температу­

ре

1400ч-1600° С,

а тугоплавкие металлы: вольфрам, молиб­

ден, тантал —при

2000ч-2900° С.

 

 

Защитно-восстановительная среда может создаваться во­

дородом,

окисью

азота с

водородом, диссоциированным ам-

1000 і200 ШО °С

Температуро спекшя

Р и с . 4-3

миаком, генераторным газом или неполностью сожженными газообразными углеводородными соединениями.

В процессе спекания заготовок различают 3 этапа тер­ мообработки зерен порошка: сначала полностью удаляется влага (при 200° С), затем снимаются внутренние упругие напряжения (при 0,5 Тпя) и, наконец, в результате оконча­ тельного нагрева заготовок в восстановительной или защит­ ной среде восстанавливаются окислы металла, и частицы из­ делия активно соединяются между собой. Наибольшее уплот­ нение структуры заготовки происходит в конце второго и в начале третьего этапа термообработки.

У с а д к а и з д е л и й в процессе спекания зависит от ре­ жимов прессования и термообработки. Более плотные исход­ ные структуры заготовок дают меньшую усадку. С повыше­ нием максимальной температуры спекания усадка увеличи­ вается. Ориентировочное сокращение размеров заготовок в

процессе спекания находится в пределах 1 -г-4%. На рис. 4-3 представлен график изменения длины образца, отформован­ ного из сплава типа ВКСокращение размеров (усадка) про­ исходит только в интервале 115041320° С.

Продолжительность процесса спекания зависит от габа­ ритных размеров деталей, химического и гранулометрического составов металлокерамики. Длительность вьщержки при мак­

симальной температуре

спека­

 

{-спекот

о/га І550°С

ния

60—180

мин.

Чрезмерная

 

экспозиция

металлокерамиче­

 

2-спекпние приіз??'

ских изделий в

печах

обжига

12

 

 

t

не

приводит

к

существенному

 

 

 

улучшению

их

 

механических

 

 

 

— г

свойств.

Так, например,

при

1/

 

 

обжиге

заготовок из

сплава

 

 

і

 

 

 

Т15К6

максимальная

 

плот­

 

 

 

 

1 ,

 

 

 

ность изделия получается

при

 

 

 

80

мин

выдержке

(рис. 4—4)

V

ВремяИздержки

и далее остается на примерно

40

SO

іго мин

постоянном

уровне.

 

 

 

Спекание

заготовок

осу­

 

Р и с .

4-4

 

ществляется

в водородных или

 

 

 

 

вакуумных печах

периодического

или непрерывного

действия.

На

рис. 4-5

изображена

принципиальная

схема

вакуумной

печи непрерывного действия конструкции ВНИИТС, где тол­

катель 1 передвигает изделие 2 в загрузочную камеру

3. Пос­

ле откачки из форкамеры воздуха в ней поднимается

подхва-

/ 2 Ъ

 

У//7/ША

Р и с . 4-5

тывающая кассета 4 и открывается вакуумный шлюз 5. Затем кассета опускается в исходное положение, а толкатель 6 про­ талкивает очередное изделие на транспортирующее устрой­ ство, которое перемещает изделие с заданной скоростью че­ рез определенным образом нагретые участки печи. На вы-

5*

131

Смотрите также файлы