Способ получения порошковых фильтров

Способ получения порошковых фильтров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к порошко - вой металлургии, в частности к способам получения порошковых фильтров. Цель - повышение проницаемости фильт ров при сохранении тонкости очистки. Металлический порошок засьтают в форму с внутренней конической полостью и осуп1ествляют прессование в направлении от меньшего основания конуса к большему при соблюдении соотношений 0,05 tgoi К/1 -, 0,02 6 (h/ ,,-n)tg ( -П 21п(0,7/) - П„), где 2oL- угол конуса; К - коэффициент внутреннего трения порошка; - коэффициент бокового давления; П - пористость засыпки; h и - длина и минимальный радиус основания усечен ного конуса. 3 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО!.1ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„, 3458 (51) 4 В 22 Е 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

° 2 где 2Ы.— о

r in

К

0,05 ((tg Оа «( Э

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3993139/23-02 (22) 18.11.85 (46) 15.02.89. Бюл,!! - 6 (71) Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии и Минская городская санитарно-эпидемиологическая станция (72) Н.В.Шестопалов, М.Б.Водопьянова, А.М.Гантман, П.А.Витязь, В.М.Капцевич, В.К.Шелег, P,À.Кусин, А.А.Гуревич, В.Л.Лазаревич, Г.А.Бокань и А.Л.Рак (53) 621.762.4.043(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 7/2/18, .кл. В 22 Е 3/10, 1978.

Либенсон Г.А. Производство спеченных изделий. M. Металлургия, 1982, с. 56-58.,1

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения порошковых фильтров., Целью изобретения является повышение проницаемости фильтров при сохранении тонкости очистки.

Способ осуществляют следующим образом.

Металлический порошок засыпают в форму с внутренней конической полостью и осуществляют прессование в направлении от меньшего основания конуса, к большему при соблюдении соотношений (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ

ФИЛЬТРОВ (5/} Изобретение относится к порошко вой металлургии, в частности к способам получения порошковых фильтров.

Цель — повышение проницаемости фильтров при сохранении тонкости очистки.

Металлический порошок засыпают в форму с внутренней конической полостью и осуществляют прессование в направлении от меньшего основания конуса к большему при соблюдении соотношений

0,05 Ср о а К/1 — (, 0,02 a (h/

/r ;„}tg a (1 - } 6 2ln(0,7/1 — II,), где 2 Ы. — угол конуса; К вЂ” коэффициент внутреннего трения порошка; — коэффициент бокового давления, П вЂ” пористость засыпки; h u r длина и минимальный радиус основания усечен" ного конуса. 3 табл.

h 07

0 02 (- — — tge (1 - 1 (21n- - )

Ф 1-П ) т„,;„ о (2) угол конуса; коэффициент бокового давле-. ния порошка; пористость засыпки; длина изделия; минимальный радиус основания усеченного конуса; коэффициент внутреннего трения порошка.

I1pz tg k а 0,05 эффект изменения площади изделия по его длине незначителен и изготовленные образцы обладают практически теми же свойствами, 3

14580 что и аналогичные образцы, изготовленные по известному способу.

К

При tp o4 ) — — напряжения сдвиl-f l 5 га, вызванные наклоном стенки прессформы относительно оси прессования, превосходят силы внутреннего трения в объеме порошковой заготовки, что приводит к расслоению порошка, снижению прочности спрессованных образцов, затрудняя проведение процесса спекания.

Кроме того, возникающая. при расслоении неоднородность свойств образца приводит к появлению дефектов при 15 спекании.

При — -- tpoL (1 - ) (0,02 изме"н), и нение давления по длине прессуемого образца незначительно, вследствие 20 чего изменение пористости по длине изделия мало и не приводит к эффекту получения материала с повышенной проницаемостью при заданной тонкости очистки, 25

h о /При. — — — tgo((1 — 0 ) > 21п - -г 1о изменение пористости по длине спрессованного образца достигает такой величины, что даже при минимальном измене- 30 нии пористости в зоне с наименьшим давлением,при котором обеспечивается необходимая прочность брикета,в зоне с максимальным давлением пористость становится ниже ?0%, что приводит к появлению закрытых пор и значительному снижению проницаемости образца.

Следовательно, в этом случае не достигается эффект повьш ения проницаемости изделия. 40

Пример 1. Порошок титана марки 1ПЭС-0 с размерами частиц (-1,0 + 0,63> мм, характеризуемый коэффициентом внутреннего трения К =

= 0,55 и коэффициентом бокового дав- 45 ления (= 0,27 и пористостью свободной насыпки If = 0,75, засыпали в форму с конической полостью, характеризуемую углом 2оС 40 . Затем из данного порошка спрессовали заготовку в виде усеченного конуса длиной

h = 35 мм и радиусом меньшего основания r = 8 мм. Полученный образец т и о спекали в вакууме при 1100 С в течение 2 ч. Для используемого порошка

К, 0 / значение --- = О, /5, и 2ln — 1- 1 If

С о — 2,06, а величины, характеризующие

79 процесс изготовления = 0,36 и

r

tp < (1 — ) = 1 15. Для изделия

< 1 и определялись коэффициент проницаемости К = 2,71 -10 м и размер пор

Р,, ди = 230 мкм.

В целях раскрытия сущности изобретения и обоснования выбранных режимов по аналогичному примеру технологии при различных значениях М, h u r было изготовлено 6 пористых элементов для которых были определены фильтрующие характеристики. Данные по примерам сведены в табл.l.

В образце, изготовленном по технологии, описанной в примере 5, наблюдалось отслоение боковой поверхности, вследствие чего изменилась его форма, и наблюдалось частичное разрушение.

Для сравнения по известному способу из порошка титана марки 1ПЭС-О с размером частиц (-1,0 + 0 63) мм были спрессованы цилиндрические образцы, которые затем спекали в вакууме при 11ОО С в течение 2 ч. Характе-, ристики полученных образцов представ" лены в табл.2.

Данные образцы прессовались до состояния, при котором радиус пор соответствует размерам пор образцов, изготовленных по предлагаемому спосо-, бу, Радиус изделий, изготовленных по известному способу, выбирали равным, минимальному радиусу основания изделия, изготовленных ао описанному способу. Это обусловлено тем, что в данном случае обеспечивается максимальное отношение h/r, что позволяет создать наибольшее изменение пористости по длине образца, и, следовательно, максимальный коэффициент проницаемости при сохранении заданной тонкости очистки. Анализ данных, приведенных в табл. и 2 (примеры 1-3) показал, что изделия, изготовленные по предлагаемому способу обладают при заданной тонкости очистки коэффициентом проницаемости, на 37-43% превосходящим коэффициент проницаемости изделий, изготовленных по известному способу.

Сравнение данных, приведенных в примерах 4, 6 и / (табл.l к 2) показало, что при выходе за пределы режимов, определенных согласно равенствам (1) и (2), нет эффекта повыше!

25 где 2 p(К зр

П

r мин

Таблица 1

Режимы изготовления и характеристики изделий, полученных по предлагаемому способу

При- 0L, мер,. град мм !!»

r.

»»»in tg oL мм

8 0,36

1 20 35

2 6 35

1,15

2, 71 230

2,45 207

2,93 241

1,07 209

5 0,1!

0,52

1,70

0,07

1,78

0,IS

1,83 215

1,07 173

3,58 ния проницаемости при сохранении заданной тонкости очистки.

Пример 2. Порошок нержавеющей стали марки ПХ!SHI5 с размером частиц (-(1,315 + 0,2) мм, характеризующаяся коэффициентом внутреннего трения К = 0,5 и коэффициентом бокового давления (= 0,30 с .пористостью засыпки П = (),/, Порошок прессовали

p» °

0 в конической форме с углом 2Ы = 40 до длины h = 35 мм и радиуса меньшего основания r, = 8 мм. Полученный

mi »» о образец спекали в вакууме при 1250 С в течение 2,5 ч. Для данного порошка, :К . -, 0 7 --.-. О,/ и 21n -> — = 1,7, tgeC о

- (1,3Ь и — — tg< (1 -() = 1,05.

r s„.in

Для полученного образца коэффици -»Э 2 ент проницаемости К, = 43 10 м и средний размер пор 0 = 23 мкм.

Для раскрытия сущности изобретения на данном материале по аналогичной технологии изготовления пористые образцы при различных значениях е и

Полученные фильтрующие характе л ристики K u d для образцов.» иэготовленн ис из порошка ПХI ЙН15 по предлагаемому и известному способам, представлены в табл.3.

Анализ данных, приведенных в табл. 3 показал, что и для порошка

3 35 35 10 0,70

4 1 35 5 0,02

5 40 35 12 0,84

6 5 35 12 О 09

7 35 35 5 О 70

58079 6 нержавеющей стали образцы, изготовленные по предлагаемому способу, обладают повышенной на 37-43Х эффектив.5 ностью по сравнению с известным способом при сохранении тонкости очистки.

Формула изобретения

Ið Способ получения порошковых фильтров, включающий прессование порошка в форме и последующее спекание, о т .личающийся тем, что, с целью повышения проницаемости фильт-!

5 ров при сохранении тонкости очистки, прессование осуществляют в форме с внутренней конической полостью в направлении от меньшего основания кону» са к большему при соблюдении соотно20 шений

0 05 tgoL< — — )

1-(0,02. — — г8,(, (! - ) 2»

h О 7 г„„„ 1-П угол конуса; коэффициент внутреннего тре ния порошка; коэффициент бокового давления порошка; пористость засыпки; длина изделия минимальный радиус основания усеченного конуса.

tg (l -1) К 10

h qIo d л» л !

»» » мкм м

1458()79 8

Таблица 2 с1„, мкм

h, Е, 10 м

r„ мм

4 35 5 1 81

209

6 35 12 1,80 . 215

7 35 5 1,05

173

Таблица 3

О <3

g пр„d N38 р 10» Кр мм мкм мкм м реда град мм

30

29

21

45

2Ь

Редактор 8).Середа

Заказ 298/13 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример, М

Пример, )е

1 35 8 I 95 230

2, 35 5 1,79 207

3 . 35 10 2 05 241

20 35 8 ° 23

Ь 35 5 21

35 35 10 26

Составитель Г.Загорская

Техред М.Дидык Корректор ЛЛатай