【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及熱等靜壓，尤其是涉及一種包套和改善粉末冶金制件熱等靜壓翹曲變形的方法。
技術(shù)介紹
1、在現(xiàn)代粉末冶金領(lǐng)域中，熱等靜壓作為一種有效的致密化方法，被廣泛應(yīng)用于各種金屬粉末制品的制造過程中。熱等靜壓通過在高溫高壓環(huán)境下施加均勻的壓力，促使金屬粉末顆粒之間的界面擴(kuò)散，從而達(dá)到消除內(nèi)部孔隙、提高材料密度的目的。該技術(shù)能夠提升材料的力學(xué)性能，如強(qiáng)度、韌性等，因此在航空航天、汽車制造、模具工業(yè)等多個高端制造領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
2、目前，熱等靜壓常采用均勻壁厚的包套，經(jīng)檢漏、清洗、裝套、脫氣、封焊后進(jìn)行熱等靜壓，獲得無成分偏析，且組織均勻的粉末冶金制件。完成脫氣裝套的包套內(nèi)部顆粒配比不均，再加上等壁厚包套在收縮過程中不合理等原因，粉末冶金之間在熱等靜壓過程中存在邊角翹曲變形、導(dǎo)致制件成型精度差、粉末材料利用率低、后續(xù)加工成本高的問題。
3、有鑒于此，特提出此專利技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的第一目的在于提供一種包套，包套各處壁厚不同，邊角厚，中間部位薄，從而有利于減少粉末冶金制件在熱等靜壓過程中的翹曲變形。
2、本專利技術(shù)的第二目的在于提供一種改善粉末冶金制件熱等靜壓翹曲變形的方法，通過采用上述包套，并結(jié)合局部加壓和束縛成型，減少了粉末冶金制件在熱等靜壓過程中的翹曲變形，提高了合金粉末材料的利用率，并降低了后續(xù)的加工成本。
3、為了實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
4、第一方面，本專利技術(shù)提供了一種包套
5、所述頂面的壁厚由中間部位向兩側(cè)邊角逐漸增大；所述底面的壁厚由中間部位向兩側(cè)邊角逐漸增大；所述外側(cè)壁的壁厚由中間部位向兩側(cè)邊角逐漸增大；所述內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有控型型芯，所述內(nèi)側(cè)壁的壁厚由中間部位向兩側(cè)邊角逐漸增大。
6、進(jìn)一步地，所述包套的邊角的壁厚為4～12mm；
7、和/或，所述頂面的中間部位的壁厚、所述底面的中間部位的壁厚、所述內(nèi)側(cè)壁的中間部位和所述外側(cè)壁的中間部位的壁厚各自厚度地為1～10mm。
8、進(jìn)一步地，包括以下特征(1)至(3)中的至少一種；
9、(1)所述具有凸面的環(huán)形包套內(nèi)腔的最大高度為50～500mm；
10、(2)所述具有凸面的環(huán)形包套內(nèi)腔的最大內(nèi)徑為50～550mm；
11、(3)所述具有凸面的環(huán)形包套內(nèi)腔的最大外徑為100～800mm。
12、第二方面，本專利技術(shù)還提供了一種改善粉末冶金制件熱等靜壓翹曲變形的方法，包括如下步驟：
13、將合金粉末裝入如上所述的包套后進(jìn)行熱等靜壓；
14、所述熱等靜壓的過程中，所述包套的頂面進(jìn)行加壓處理；所述包套的底面和外側(cè)壁進(jìn)行束縛成型。
15、進(jìn)一步地，所述包套的壁厚滿足如下關(guān)系式：
16、δ＝k×(f1-f2)；式中，δ為所述包套的壁厚，k為變形系數(shù)，f1為熱等靜壓爐膛內(nèi)部的靜水壓力，f2為所述包套的變形抗力。
17、進(jìn)一步地，所述加壓處理的壓力為1～50mpa。
18、進(jìn)一步地，所述加壓處理包括：將增壓塊放置于所述包套的頂面靠近外周邊角處；
19、和/或，所述包套與所述增壓塊的接觸面積占所述包套的頂面面積的30％～80％。
20、進(jìn)一步地，所述包套與所述增壓塊的接觸面積滿足如下關(guān)系式：
21、s接觸＝π(r外2-(h(r外-r內(nèi)))2)；式中，s接觸為所述包套與所述增壓塊的接觸面積，r外為所述包套的外徑，r內(nèi)為所述包套的內(nèi)徑，h為常數(shù)，h為0.3～0.8；
22、和/或，所述增壓塊的重量滿足如下關(guān)系式：
23、式中，m增壓為所述增壓塊的重量，p增壓為所述加壓處理的壓力，g為重力加速度。
24、進(jìn)一步地，包括以下特征(1)至(4)中的至少一種；
25、(1)所述束縛成型包括：在所述包套的底面和外側(cè)壁放置成型模具；
26、(2)所述成型模具與所述包套的底面表面和外側(cè)壁的部分表面相接觸；
27、(3)所述包套的外側(cè)壁與所述成型模具相接觸部分的高度為所述包套總高度的30％～70％；
28、(4)所述成型模具的厚度為所述包套壁厚的10～20倍。
29、進(jìn)一步地，所述成型模具與所述包套相接觸的部分設(shè)置有石墨和/或玻璃粉。
30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果為：
31、1、本專利技術(shù)的包套，通過合理控制不同位置的包套壁厚，邊角厚，中間部位薄，從而有利于減少粉末冶金制件在熱等靜壓過程中的翹曲變形。
32、2、本專利技術(shù)的改善粉末冶金制件熱等靜壓翹曲變形的方法，通過采用上述各處壁厚不同的包套，以及局部加壓和束縛成型，來達(dá)到控制粉末冶金制件向目標(biāo)形狀均勻變形的目的，減少了粉末冶金制件在熱等靜壓過程中的翹曲變形，提高了合金粉末材料的利用率，并降低了后續(xù)的加工成本。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種包套，其特征在于，包括頂面、底面、內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁；所述頂面、所述底面、所述內(nèi)側(cè)壁和所述外側(cè)壁圍合形成具有凸面的環(huán)形包套內(nèi)腔；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包套，其特征在于，所述包套的邊角的壁厚為4～12mm；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包套，其特征在于，包括以下特征(1)至(3)中的至少一種；
4.一種改善粉末冶金制件熱等靜壓翹曲變形的方法，其特征在于，包括如下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善粉末冶金制件熱等靜壓翹曲變形的方法，其特征在于，所述包套的壁厚滿足如下關(guān)系式：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善粉末冶金制件熱等靜壓翹曲變形的方法，其特征在于，所述加壓處理的壓力為1～50MPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善粉末冶金制件熱等靜壓翹曲變形的方法，其特征在于，所述加壓處理包括：將增壓塊放置于所述包套的頂面靠近外周邊角處；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的改善粉末冶金制件熱等靜壓翹曲變形的方法，其特征在于，所述包套與所述增壓塊的接觸面積滿足如下關(guān)系式：
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善粉末冶金制
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的改善粉末冶金制件熱等靜壓翹曲變形的方法，其特征在于，所述成型模具與所述包套相接觸的部分設(shè)置有石墨和/或玻璃粉。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種包套，其特征在于，包括頂面、底面、內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁；所述頂面、所述底面、所述內(nèi)側(cè)壁和所述外側(cè)壁圍合形成具有凸面的環(huán)形包套內(nèi)腔；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包套，其特征在于，所述包套的邊角的壁厚為4～12mm；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包套，其特征在于，包括以下特征(1)至(3)中的至少一種；
4.一種改善粉末冶金制件熱等靜壓翹曲變形的方法，其特征在于，包括如下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善粉末冶金制件熱等靜壓翹曲變形的方法，其特征在于，所述包套的壁厚滿足如下關(guān)系式：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善粉末冶金制件熱等靜壓翹曲變形的方法，其特征...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉明東，趙元號，孫志坤，張國星，田甜，張雪良，李科敏，馬建生，許慶東，梁家瑞，張亞龍，
申請(專利權(quán))人：北京鋼研高納科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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