Изготовление составных слоистых материалов, заготовок или изделий с использованием металлических порошков путем спекания порошка с одновременным уплотнением или без него: .сборных заготовок или изделий из отдельных элементов, например инструментов с наваренными наконечниками – B22F 7/06

Изобретение относится к способу изготовления изделий для бурения, содержащих спеченный цементированный карбид, в частности, бурового долота и его деталей, таких как корпус долота и конические шарошки. Буровое изделие содержит по меньшей мере одну деталь из цементированного карбида, соединительную фазу, содержащую неорганические частицы и матричный металл и/или сплав металла, и деталь из нецементированного карбида. Общий объем деталей из цементированного карбида составляет по меньшей мере 5% от общего объема изделия. Температура плавления неорганических частиц превышает температуру плавления матричного материала. Деталь из нецементированного карбида содержит металлическую деталь, включающую в себя зерна по меньшей мере одного из вольфрама, сплава вольфрама, тантала, сплава тантала, молибдена, сплава молибдена, ниобия и сплава ниобия, диспергированных в непрерывной матрице металла или металлического сплава. Способ включает заполнение пространства между неорганическими частицами и деталью из цементированного карбида расплавленным металлом или металлическим сплавом с последующим отверждением металла или металлического сплава для формирования изделия. Полученное изделие обладает заданной комбинацией таких свойств как прочность, износостойкость и твердость. 9 н. и 86 з.п. ф-лы, 13 ил., 3 пр.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению инструментов, содержащих вставки с поликристаллическими алмазами. Может использоваться для резания, сверления, фрезеровки, размола, бурения и других абразивных работ. Композитная вставка с поликристаллическими алмазами (PCD) содержит структуру PCD, связанную с подложкой из цементированного карбида. По меньшей мере, периферийная область подложки включает материал цементированного карбида, имеющий характеристику средней длины свободного пробега (MFP), по меньшей мере, 0,1 мкм и не больше, чем 0,7 мкм, и предел упругости, по меньшей мере, 1,9 ГПа. Для получения композитной вставки обеспечивают соединенную массу алмазных частиц, введение в нее растворителя/катализатора для алмаза и спекание массы в контакте с подложкой при давлении и температуре, при которых алмаз термодинамически устойчив. Инструмент обладает высокой эрозионной стойкостью при сохранении стойкости к разрушению. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 пр.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности изготовлению микросверла для механической обработки микроотверстий, состоящего из двух спеченных деталей. Формируют прессованную порошковую деталь сверла, имеющую углубление на одном ее конце, и прессованную порошковую деталь хвостовика, имеющую выступ, предназначенный для посадки в углубление детали сверла. Из детали сверла и детали хвостовика формируют сборку с выступом, посаженным в углубление, и проводят одновременное спекание. Деталь хвостовика имеет неподвижное соединение с двигателем. Деталь сверла и деталь хвостовика изготавливают из разных материалов. Обеспечивается высокая структурная устойчивость соединения между деталью сверла и деталью хвостовика. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к уплотнениям зазоров проточной части турбомашин, длительно работающих в условиях повышенных температур и высокочастотных вибраций. Составной сегмент прирабатываемого уплотнения турбины содержит уплотняющий блок, выполненный в виде призмы из адгезионно соединенных между собой частиц прирабатываемого порошкового материала и закрепленный внутри металлического коробчатого корпуса, открытого с рабочей стороны уплотняющего блока и имеющего выступающие над поверхностью уплотняющего блока боковые стенки. Уплотняющий блок закреплен внутри металлического коробчатого корпуса паяным соединением, выполнен в виде призмы с трапецеидальным или прямоугольным поперечным сечением с боковыми опорными выступами, контактирующими с боковыми стенками коробчатого корпуса и обеспечивающими равномерное распределение припоя в зазоре между уплотняющим блоком и корпусом уплотняющего блока. Обеспечивается высокая прирабатываемость, износостойкость и механическая прочность. 18 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления полуфабриката детали для электрических контактов в форме полосы. Из композиционного материала на основе серебра, содержащего один или более оксидов металла или углерод, изготавливают блок, наносят на блок из композиционного материала покрытия из порошка базового металла. Блок с покрытием прессуют для уплотнения порошка металла и спекают в восстанавливающей атмосфере, или инертной атмосфере, или в вакууме, предотвращая образование эвтектического расплава из серебра композиционного материала и базового металла, которым покрыт блок из композиционного материала на основе серебра. Спеченный блок подвергают экструзионному формованию и получают полосу с верхней стороной из композиционного материала и нижней стороной из серебра или сплава на основе серебра. Обеспечивается упрощение технологии изготовления электрических контактов в форме ленты. 3 н. и 23 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению спеченного электрода и разрядной обработке поверхности с его помощью. Порошок, включающий электропроводный материал, размещают в пресс-форме так, чтобы получить множество спрессованных порошковых тел. Множество спрессованных порошковых тел размещают во взаимном плотном контакте, прикладывают к ним изостатическое давление и спекают. При разрядной обработке спеченное тело подводят к поверхности и создают электрический разряд. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к буровым долотам для бурения подземных пород. Долото включает корпус, в основном сформированный из непропитанного композитного материала "матрица-частицы" и имеющий наружную поверхность. По меньшей мере, на части поверхности корпуса размещен абразивный износостойкий материал. При этом данный материал получен путем нанесения композиции, содержащей: матричный материал, составляющий примерно от 2 до 5 мас.ч. на 10 частей подготовленных к нанесению материалов, содержащий по меньшей мере 75 мас.% никеля и имеющий температуру плавления менее примерно 1460°С; множество спеченных зерен карбида вольфрама -10 меш по ASTM, по существу случайно распределенных по матричному материалу и составляющих примерно от 3 до 5,5 мас.ч. композиции, причем каждое спеченное зерно карбида вольфрама содержит множество частиц карбида вольфрама, скрепленных связующим сплавом, имеющим температуру плавления более примерно 1200°С; и множество литых гранул карбида вольфрама -18 меш по ASTM, по существу случайно распределенных по матричному материалу и составляющих менее примерно 3,5 мас.ч. композиции. Технический результат - повышение прочности долота и его стойкости к разрушению. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 24 ил.

Изобретение относится к изготовлению композиционных слоистых трубчатых структур и может использоваться в высокотемпературных электрохимических устройствах типа твердооксидных топливных ячеек. Формируют свободно располагающиеся внутреннюю трубчатую структуру и наружную трубчатую структуру, при этом наружная трубчатая структура имеет большую радиальную усадку при свободном спекании, чем внутренняя трубчатая структура. Одна из трубчатых структур включает в свой состав керамику, а другая трубчатая структура включает в свой состав металл. Концентрически размещают наружную трубчатую структуру поверх внутренней трубчатой структуры. Спекают концентрически размещенные трубчатые структуры таким образом, что наружная трубчатая структура усаживается в радиальном направлении и механически объединяется с внутренней структурой с формированием композиционной слоистой трубчатой структуры. Способ позволяет формировать трубчатые структуры, состоящие из нескольких концентрических слоев с разными свойствами. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

Изобретение относится к получению композиционных изделий, в частности режущих пластин. Способ включает введение первого вида металлического порошка из башмака питателя в первую часть полости в матрице, образующей нижнюю область, и введение второго вида металлического порошка во вторую часть полости в матрице, образующей верхнюю полость, и прессование первого и второго металлического порошка с образованием прессовки, содержащей верхнюю область, нижнюю область и наклонную боковую стенку, соединяющую верхнюю область и нижнюю область. При этом поверхность раздела между верхней областью и нижней областью содержит по меньшей мере одну плоскость разделения, перпендикулярную центральной осевой линии прессования. Технический результат - повышение эксплуатационных характеристик режущего инструмента. 3 н. и 58 з.п. ф-лы, 34 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению твердосплавного наконечника из спеченного твердого сплава на основе карбида вольфрама. Может использоваться для изготовления режущих инструментов и рабочей части инструментов для механической обработки резанием. Наконечник выполнен из спеченного твердого сплава на основе WC, содержащего Со и Ni, при этом твердосплавный наконечник имеет область вершины и соединительную область. Соотношение WC и Со в сплаве по существу одинаково от области вершины до соединительной области, а Ni обеспечивает изменяющийся химический состав сплава, причем содержание Ni увеличивается в направлении от области вершины к соединительной области. Температура эвтектики Ni с WC превышает температуру эвтектики сплава, а температура плавления превышает температуру спекания с образованием жидкой фазы сплава. Наконечник получен путем послойной засыпки слоев смеси, содержащей различное количество Ni, с последующим прессованием и спеканием. Полученный твердосплавный наконечник содержит износостойкую область вершины и вязкую соединительную область. 3 н.п. ф-лы, 23 ил., 1 табл.

Изобретение относится к буровым долотам для роторного бурения и к способам их изготовления. Технический результат - повышение сопротивления абразивному износу и эрозионной стойкости корпуса долота. Способ изготовления буровых долот для роторного бурения включает изготовление корпуса долота и хвостовика долота, конструкция которого позволяет присоединять его к колонне бурильных труб, а также присоединение хвостовика долота к корпусу долота. Формирование корпуса долота включает изготовление составного элемента из "неспеченного" порошка, имеющего первую область с первым составом материала, а также вторую область со вторым, иным составом материала, а также по меньшей мере частичное спекание составного элемента из "неспеченного" порошка. Способ может включать изготовление порошковой смеси, прессование данной порошковой смеси с получением "неспеченного" составного элемента, а также спекание "неспеченного" составного элемента до достижения им конечной плотности. При этом изготавливается хвостовик долота, который содержит отверстие, а выемка изготавливается в поверхности корпуса долота при помощи машинной обработки. Это отверстие находится на одной линии с конструктивным элементом, а удерживающий элемент проходит сквозь данное отверстие. Буровое долото имеет корпус долота, состоящий из композита на основе связующего материала с множеством твердых частиц, распределенных в связующем материале. Хвостовик долота присоединен к корпусу долота при помощи удерживающего элемента. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к получению корпуса статора турбины, в частности турбореактивного двигателя самолета. Корпус статора турбины содержит оболочку и установочные скобы направляющего соплового аппарата турбины, выступающие на внутренней поверхности оболочки. Оболочка выполнена из порошка первого сплава. Установочные скобы выполнены из второго сплава, более тугоплавкого, чем первый, и жестко соединены с оболочкой посредством диффузионной сварки во время горячего изостатического прессования. Корпус дополнительно содержит вставки, которые проходят через установочные скобы и оболочку. Вставки также жестко соединены с корпусом посредством диффузионной сварки и при изготовлении корпуса фиксируют скобы на одной из частей пресс-формы, внутри которой формируют оболочку. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способам изготовления композитных механических деталей на основе металла. Может использоваться в авиационной промышленности для изготовления лопаток компрессоров или турбореактивных двигателей. Лопатка имеет центральную зону, расположенную вдоль основного продольного направления и образующую сердечник, и периферическую зону, образующую оболочку, которая охватывает сердечник с образованием между ними металлургического соединения. Сердечник выполнен из первого материала, содержащего, по меньшей мере, металлическую матрицу на основе алюминия. Оболочка выполнена из второго материала, содержащего, по меньшей мере, металлическую матрицу на основе алюминия. По меньшей мере один из первого и второго материалов является композитным материалом с металлической матрицей, содержащей рассредоточенные в ней упрочняющие элементы. Для изготовления лопатки осуществляют формование полуфабриката, содержащего сердечник и оболочку путем сжатия. Полученный полуфабрикат подвергают ковке с формированием заготовки, имеющей окончательную форму лопатки, и проводят механическую обработку заготовки с получением лопатки. Полученная лопатка имеет небольшую массу, высокую жаростойкость и прочность. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение может быть использовано для изготовления деталей и режущего инструмента для обработки износостойких материалов, в частности кремнийсодержащих алюминиевых сплавов. Слои алмазного порошка и материала пропитки, находящиеся в контакте, располагают послойно на шихте. Слой алмазного порошка разделяют на два слоя. В одном из слоев, который контактирует с материалом пропитки, используют алмазный порошок с размерами частиц от 20/14 до 2/1 мкм. Дополнительно в него вводят детонационный алмазный порошок с размерами частиц в диапазоне от 1 до 100 нанометров в количестве от 1 до 30 процентов от объема алмазного порошка этого слоя. Во втором слое, контактирующим с первым, используют алмазный порошок с размерами частиц в диапазоне от 40/28 до 28/20 мкм, причем высота этого слоя по отношению к первому составляет от 2:1 до 3:1. В качестве материала пропитки используют кремний или материалы его содержащие, например смесь порошков кремния, чешуйчатого графита и детонационного алмаза. На полученную таким образом заготовку воздействуют высоким давлением - от 3 до 8 ГПа и температурой 1200-2000°С, в течение 40-120 с. Перед воздействием высокого давления и температуры заготовке можно придать круглую, квадратную, ромбическую, треугольную, шестиугольную и другие формы. Получают сверхтвердый компакт с высокими режущей способностью и выходом годной продукции. Изобретение позволяет обеспечить высокую чистоту поверхности обрабатываемых материалов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к изготовлению форсунки для топливного клапана в дизельном двигателе, в частности в двухтактном крейцкопфном двигателе. В пресс-форме размещают первый коррозионно-устойчивый сплав, по меньшей мере, во внешней области, составляющей внешнюю поверхность форсунки вокруг рассверленных отверстий, и второй сплав - во внутренней области. Первый сплав представляет собой сплав на основе никеля или кобальта, а второй - сплав на основе железа. Осуществляют изостатическое прессование с получением заготовки форсунки, не содержащей микротрещин в граничной области между первым и вторым сплавом. Заявленный способ позволяет изготовить форсунку с продолжительным сроком службы. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к составным спеченным изделиям. Может использоваться при изготовлении радиальных опор модуль-секций погружных центробежных насосов для добычи нефти. Втулка радиальной опоры скольжения вала содержит корпус, состоящий из пористой матрицы, образованной спеченным порошковым материалом, поры которой, по крайней мере, частично заполнены пропиточным материалом на основе металла, имеющего теплопроводность большую, чем у материала матрицы. Центральное отверстие корпуса выполнено с возможностью размещения в нем вала. Рабочая часть втулки состоит из по меньшей мере двух отделенных друг от друга элементов трения, выполненных из спеченного порошкового материала, имеющего прочность и/или износостойкость, и/или теплостойкость выше, чем у материала корпуса. Элементы трения соединены с корпусом посредством пропиточного материала и образуют соответствующие части поверхности трения втулки. Техническим результатом является повышение надежности и долговечности втулки и радиальной опоры, повышение технологичности конструкции втулки. 20 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению спеченных сложнопрофильных изделий. Может использоваться для изготовления рабочих органов погружных насосов и др. Для изготовления сложнопрофильного спеченного изделия проводят раздельное прессование элементов изделия с выполнением по меньшей мере одного стыковочного элемента и прессование пропиточного брикета из легкоплавкого материала. Затем осуществляют сборку элементов изделия и установку сверху сборки элементов изделия пропиточного брикета. Между пропиточным брикетом и сборкой элементов изделия устанавливают протектор. После чего проводят спекание с одновременной инфильтрацией сборки элементов изделия легкоплавким материалом. Техническим результатом является повышение точности изделия, прочности соединения элементов. 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к способам получения составных сложнопрофильных спеченных изделий, и может быть использовано при изготовлении рабочих органов погружных центробежных насосов. Предложен способ изготовления составного спеченного изделия, содержащего тонкостенную часть с переменным профилем поперечного сечения. Прессуют отдельные части заготовки изделия. При этом по крайней мере на одной из поверхностей тонкостенной части заготовки формируют по крайней мере один технологический элемент, обеспечивающий выравнивание плотности порошкового материала по объему тонкостенной части заготовки в процессе прессования. Производят сборку заготовки и размещают пропиточный брикет из легкоплавкого материала на ее поверхности. Затем заготовку спекают с одновременной диффузионной сваркой ее частей и инфильтрацией легкоплавким материалом. Техническим результатом является повышение механических свойств и точности изготовления изделия. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения спеченных сложнопрофильных изделий, и может быть использовано для изготовления рабочих органов погружных центробежных насосов. Предложен способ изготовления спеченных изделий. По первому варианту способ заключается в том, что осуществляют раздельное прессование частей заготовки изделия и их сборку. Одну из частей заготовки используют в качестве центрирующей детали, а положение каждой из остальных частей заготовки фиксируют относительно поверхности центрирующей детали, контактирующей с этой частью заготовки. Положение, по меньшей мере, одной из частей заготовки фиксируют с помощью соответствующего монтажного элемента, выполненного при прессовании одной из частей заготовки. После спекания придают изделию требуемую форму путем механической обработки, по меньшей мере, одной поверхности спеченного изделия, образованной монтажным элементом. Согласно второму варианту одну из частей заготовки фиксируют с помощью трех отделенных друг от друга монтажных элементов, выполненных при прессовании этой части заготовки. Техническим результатом является повышение точности получаемых изделий с сохранением высокой производительности в условиях массового производства. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.