Учебные материалы
Для преподавателей
Работы студентов
Справочная и техническая литература
Статьи по темам

Порошкові матеріали

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.00 (1 Голос)

Загальні відомості про порошкову металургію

Сплави, які отримують з металевих порошків пресуванням і наступним спіканням без розплавлений, називають порошковими, а спосіб одержання — порошковою металургією.

Технологія порошкової металургії забезпечує одержання виробів із одного металу, наприклад заліза (такі вироби називають однокомпонентними), а також із суміші порошків металу або металів із неметалами (багатокомпонентні вироби). За цією технологією можна отримати сплави з металів, які не утворюють розчинів, не змішуються в рідкому стані (залізо — свинець, вольфрам — мідь та ін.), а також із металів з неметалами (мідь — графіт, карбід вольфраму — кобальт та ін.).

Схема отримання виробів з порошків складається з таких основних процесів: одержання порошків і підготовка порошкової шихти, формування під тиском і спікання відформованих виробів. Така схема практично визначає технологію виробництва без відходів і можливість одержання виробів з різними властивостями. Ці вироби можуть бути дуже м'якими або дуже твердими, фрикційними або антифрикційними, магнітном'якими, магнітнотвердими, з високою електропровідністю і високим електроопором, жаростійкими і холодостійкими.

Запровадження порошкової металургії дає великий економічний ефект. Економія відбувається за рахунок заміни дорогоцінних кольорових металів і легованих сталей, знижується трудомісткість виготовлення виробів, а також витрати електроенергії, транспортні та інші витрати.

Способи виготовлення порошків

Часточки порошків для різних виробів мають розміри від 0,01 до 1000 мкм. Порошок можна одержати хіміко-металургійним і фізико-механічним способами.

Хіміко-металургійний спосіб ґрунтується на відновленні металів із оксидів та інших сполук, наприклад при одержанні порошків заліза, міді, вольфраму, електролітичному осіданні з розчинів солей металів (порошки міді, нікелю, цинку, свинцю, олова, хрому та ін.).

Фізико-механічний спосіб полягає в тому, що метали подрібнюють у твердому або рідкому стані. Розпилюванням рідких сплавів одержують порошки алюмінію, цинку, міді, легованих сталей, чавунів. Метал розплавляють у електропечах. Для розпилювання використовують повітря, азот, аргон. Розмелювання проводять на молоткових подрібнювачах. Після цього порошки сортують на фракції за допомогою решіт. Очистивши порошки від домішок, застосовують магнітну сепарацію з наступним промиванням і висушуванням.

Формування здійснюють з одночасним формоутворюванням заготовок (пресуванням і ущільненням їх). Пресують під тиском 150...300 МПа у прес-формі і дістають заготовки, які потім для поліпшення механічних властивостей піддають спіканню в інертному або відновному середовищі. Деякі матеріали сігікають у процесі пресування (гаряче пресування).

 Класифікація і застосування порошкових матеріалів

Порошкоподібні матеріали з вуглецевої, легованої і стійкої до корозії сталі, бронзи, латуні, міді та інших металів або сплавів застосовують для виготовлення різних деталей машин і приладів.

Підвищення механічних властивостей (міцності, твердості, пластичності) деталей із порошкових матеріалів досягають застосуванням легованих порошків, термічною або хіміко-термічною обробкою.

Більшість деталей машин виготовляють із матеріалів на залізній і залізо-мідній основі. Залізо-мідні сплави — високоміцні, стійкі до спрацювання, мають високу в'язкість. Із порошкових сплавів на ос* нові міді широко застосовують латунні порошки для виготовлення безпористих підшипників, а також сплави на алюмінієвій основі типу САП і САС.

До порошкових матеріалів зі спеціальними властивостями належать антифрикційні, фрикційні, пористі, магнітні, вакуумні, контактні та ін.

З антифрикційних матеріалів виготовляють пористі підшипники ковзання і біметалеві вкладиші. Фрикційні матеріали повинні мати стабільний коефіцієнт тертя, бути достатньо міцними, високо твердими і корозійностійкими. Вони характеризуються високим коефіцієнтом тертя, тому їх застосовують для виготовлення деталей гальмівних пристроїв, дисків зчеплення тощо. Виготовляють ці матеріали на залізній і мідній основах з добавками свинцю, графіту, азбесту, кремнезему. Матеріали на залізній основі призначені для роботи в умовах сухого тертя, а на мідній — у масляному середовищі. Пористі матеріали широко застосовують для виготовлення металевих фільтрів з порошків заліза, міді, латуні, бронзи і алюмінію. Ці матеріали призначені для виготовлення деталей, які працюють за високих температур (лопаті газових турбін). їх також використовують для струмознімачів, пальників.

Із пористих матеріалів виготовляють переважно фільтри для рідин і газу. Металокерамічні фільтри виготовляють зі сферичних порошків (дробу) діаметром 0,05...0,80 мм, що дає змогу мати пори розміром 0,02...0,32 мм. Пористі фільтри характеризуються простотою у виготовленні, високою механічною міцністю, стабільністю фільтрувальних властивостей по всій площі фільтра. Якщо їх виготовляти з корозійно - і жаростійких матеріалів (неіржавної сталі, бронзи, нікелю, титану), то вони дають можливість фільтрувати хімічно активні високотемпературні рідини і гази.

Металокерамічні контактні матеріали — високоміцні і тугоплавкі, мають високу електропровідність. Для потужних повітряних вимикачів застосовують контакти на основі карбіду вольфраму, а для щіток і колекторних пластин — мідно-графітові.

Вакуумні порошкові матеріали застосовують для виготовлення ламп розжарювання, катодних ламп, рентгенівських трубок.


Порошкові матеріали - 4.0 out of 5 based on 1 vote

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить