Статья

Наименование	Экспериментальное исследование противодавления при выдавливании полых деталей из порошковой пористой заготовки
Авторы	Рябичева Л. А., д. т. н., проф. Коробко Т. Б., к. т. н., доц. Дядичев А. В., аналитик первой категории
Раздел	Металлургия и материаловедение
Год	2021	Выпуск	68	Страницы	21 - 25
УДК	679.7.025.7
Аннотация	Исследовано влияние противодавления на распределение деформаций и плотности при прямом выдавливании пористой заготовки. Показано, что увеличение деформаций и уменьшение неравномерности по объему детали наблюдаются при росте противодавления при выдавливании. Равномерность плотности увеличивается с ростом противодавления. При росте противодавления получена более равномерная твердость по сечению детали, что обеспечивает повышение ее качества. Результаты исследований внедрены при разработке технологии изготовления полых деталей прямым выдавливанием пористой заготовки.
Реферат	Цель. Разработка технологии прямого выдавливания порошковой пористой заготовки с использованием противодавления на основе механики процесса пластической деформации. Методика. Для выполнения исследований образцы изготавливали из медного порошка марки ПМС-1. Технология изготовления: прессование на гидравлическом прессе модели ПД 476 силой 1600 кН цилиндрических заготовок пористостью 20 % с размером частиц — 100 % менее 0,08 мм, масса порошка — 120 г, диаметр матрицы пресс-формы — 32,0 мм; спекание в среде синтез-газа с нагревом по ступенчатому режиму: нагрев до температуры 200, 300, 400 ºС и выдержка при каждой температуре по 0,5 ч, подъем до 500 ºС и выдержка 15 мин, нагрев до 920 ºС и выдержка 1 ч; прямое выдавливание с противодавлением 50 и 95 МПа образцов для исследования по различным схемам. В качестве смазки применяли дисульфид молибдена. После выдавливания размеры образцов составили: диаметр D = 32,0 мм, высота H = 20,1 мм, глубина полости h = 14,7 мм, диаметр полости d = 14,7 мм. При выдавливании пористую заготовку устанавливали в матрицу на упор и подвижный пуансон с противодавлением, создаваемым пружинами, и верхним пуансоном выдавливали образец. Для анализа кинематики течения металла при прямом выдавливании на меридиональном сечении исходных заготовок наносили делительную сетку с шагом 2 ± 0,002 мм с помощью координатно-расточного станка. После выдавливания элементы сетки измеряли на инструментальном микроскопе и рассчитывали поле интенсивности деформаций по методике, предложенной в статье. После прямого выдавливания определяли плотность методом гидростатического взвешивания. Твердость измеряли на приборе Роквелла (ГОСТ 9013-59) шариком 1,587 мм при нагрузке 1000 Н по шкале HRВ. Результаты. Увеличение противодавления обеспечивает равномерность деформации, устранение дефекта в виде утяжины и увеличение равноплотности изделия. Результаты изменения относительной плотности при различном противодавлении показали, что при противодавлении 50 МПа и глубине полости 14,7 мм относительная плотность образца достигает 0,978, равноплотность составляет 5 %. При противодавлении 95 МПа общая относительная плотность образца повышается, а равноплотность составляет 2 %. Различия в твердости по объему выдавленных образцов не наблюдаются. Средняя твердость при глубине полости 14,7 мм и противодавлении 95 МПа составила 68,3 HRB. Увеличение противодавления приводит к росту давления прямого выдавливания. При глубине полости 14,7 мм при выдавливании с противодавлением 50 МПа давление составило 580 МПа, с противодавлением 95 МПа его величина равнялась 820 МПа. Научная новизна. Показано, что с увеличением противодавления наблюдается рост накопленной деформации, при этом неравномерность деформации уменьшается по объему детали. Равноплотность детали и твердость увеличиваются. При большем противодавлении на образцах отсутствуют дефекты в виде утяжин. Выполнение прямого выдавливания порошковых полых деталей с противодавлением 95 МПа обеспечивает высокое качество деталей. Практическая значимость. Показана возможность получения порошковых пористых заготовок выдавливанием, которое на данный момент является перспективным технологическим процессом.
Ключевые слова	противодавление, накопленная деформация, относительная плотность, прямое выдавливание, пористая заглушка, технология.
Полный текст