Способ пропитки углеграфитовых материалов металлами и сплавами

Способ пропитки углеграфитовых материалов металлами и сплавами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсинк

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 280775 (21) 2164382/22" 02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано З0.08.78.Бюллетень % 32 (45) Дата опубликования описания 170778 (51) М. Кл.

В 22 Р 3/26//

//С 04 В 35/54

Государственный комитет

-Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК621 ° 762.. 763 (088. 8) (72) Авторы изобретения

О.Н.Рябинина и A.È.Ðàé÷åíêî

Ордена Трудового Красного 3намени институт проблем материаловедения AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОПИТКИ УРЛЕГРАФИТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

NETAJIJIANH И СПЛАВАМИ

Изобретение относится к технологии порошковой металлургии и может бЫть использовано, в частноститдля получения электродных иэделий,конструкционных и антифрикционных углеграфитовых 6 материалов, пропитанных металлами и сплавами.

Известен способ изготовления графи.товых электродов, пропитанных металлами, состоящий в том, что графитовый 1О стержень 15в-ной пористости погружают в расплавленную медь при 1200 С.

О

Процесс осуществляется в автоклаве под давлением 30 кг/сме

Однако этот способ многоступенчат III и включает четыре операции: приготовление расплава, погружение изделия в расплав, получение давления в автоклаве, дополнительный нагрев для удаления избытка меди в восстановительной атмосфере.

Это требует больших затрат времени и энергии.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ пропитки углеграфитовых материалов легкоплав- кими металлами и сплавами, заключающийся в том, что заготовки предвари» тельно нагревают в защитной среде î температуры плавления пропитывающего сплава, а затем погружают в жидкий расплав, нагретый на 150-200оC выше точки плавления данного сплава. Из герметически закрытого сосуда откачивают воздух до давления не более

10 мм.рт.ст. Продолжительность вакуумирования колеблется от 20 мнн до

2 ч.

Создается давление нейтрального газа (азот, аргон) от 50 до 150 атм.

Время выдержки заготовок под давлением составляет 1-5 мин в зависимости от размера заготовок. Процесс пропитки графитовых материалов способом-прототипом сложен,. состоит из нескольких трудоемких операций большой продолжительности, что снижает эффективность производства.

Целью изобретения является упрощение процесса и снижение энергетических затрат при пропитке углеграфитовых материалов металлами и сплавами.

Цель достигается тем, что изделие помещают в порошкообразный пропнтывающий материал, подпрессовывают под давлением 10-300 кг/см, воздействуют электрическим током, содержащим пос-, тоянную и переменную составляктцие с суммарной плотностью 200-1000 А/см

Z б21474 формула изобретения

Составитель К.Калинин редактор A Купрякова Техреду М. Летко Корректор С.Ямалова

Заказ 4982/4 Тираж 950 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва й-35 Раушская наб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и после отключения тока прикладывают давление 350"1500 кг/см

За счет возникающих электрических разрядов и выделяющейся при этом тепловой энергии происходит не только оплавление частиц порошка металла или сплава, но и очистка порошка от поверхностных окисных пленок, что улучшает процесс смачивания графита металлами, в частности алюминием, и ускоряет процесс пропитки углеграфитовых материалов металлами с плохой смачиваемостью.

Процесс пропитки в предложенном способе осуществляется ие только действием капиллярных сил, но и электрических, поскольку при обработке порошка электрическими разрядами происходит его ионизация ° Увеличение давления сжатия после отключения тока способствует удалению остаточных газов из нагретого изделия, и вместе с тем 20 внешнее давление, складываясь с действием капиллярных сил, обеспечивает .эатекание жидкого металла в поры пропитываемого материала.

Способ осуществляют следующим об- .Я5 разом.

1I р и и е р 1. В пресс-форму из графита помещают цилиндрический образец из графита МПГ-б с иходной пористостью 25% (диаметр 20 мм, высота З0

20 мм). Образец засыпают порошком алюминия марки ПА-4 и после подпрессовки (40 кг/см ) с помощью графитовых электродов-пуансонов через порошок и помещенный в него образец. про- 35 пускают пульсирующий ток с эффективной плотностью 250-300 А/см при,частоте 3800 Гц в течение 2-х мин. При этом привес образцов составляет

80 ° 10 г/см

П р,и м е р 2. Схема загрузки как в примере 1. Отличие состоит в том, ято после пропускания пульсирующего тока с э фективной плотностью 250300 A/см и частотой 3800 Гц в течение 2-х мин одновременно с выключением тока прикладывают давление порядка

1000 кг/см, При этом привес образцов составляет 14 ° 10 г/см

Образцы иэ графита, пропитанного алюминием, испытывались на износостойкость на машине МТ-бб в условиях сухого трения при скорости скольжения б м/с и давлении 12 кг/см . Контртелосталь 45, НЯС 38-42.

Предлагаемый способ требует сравнительно небольших энергетических затрат по сравнению с известным.

В предлагаемом способе процесс пропитки является достаточно кратковременным (несколько минут), осуществляется на воздухе беэ применения вакуума или защитной газовой среды, операции прогрева и пропнтки совмещены.

Способ пропитки углеграфитовых материалов металлами и сплавами, включающий помещение графитового изделия в пропитывающий материал и пропнтку под давлением, отличающийс я тем, что, с целью упрощения про- цесса и снижения энергетических затрат, иэделие помещают в порошкообразный пропитывающий материал, подпрессовывают под давлением 10-300 кг/см воздействуют электрическим током, содержащим постоянную и переменную составляющие с суммарной плотностью

200-1000 ..A/ñì и после отключения тока прикладывают давление 3501500 кг/см