Главная | Обратная связь

Способы получения и технологические свойства порошков

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Порошковая металлургия позволяет получать композиционные материалы и детали, характеризующиеся высокой жаропрочностью, износостойкостью, стабильными магнитными и другими специаль­ными свойствами. Возможность получения псевдосплавов из таких несплавляющихся металлов, как медь—вольфрам, серебро—воль­фрам и др., обладающих высокими электропроводимостью и стойко-стью к электроэрозионному изнашиванию, делает их незаменимыми для изготовления электроконтактных деталей. Пористые материалы в отдельных случаях становятся единственно приемлемыми для изготовления фильтров, подшипников скольжения и др. Композицион­ные материалы на основе пластмасс характеризуются относительно высокой механической прочностью, высокой химической и корро­зионной стойкостью, хорошими диэлектрическими свойствами. Применением их достигается экономия дорогостоящих цветных материалов, повышение стойкости деталей, работающих на трение и в агрес­сивных средах, снижение массы, уменьшение трудоемкости изготов­ления деталей.

Конструкционные материалы на основе резины по своим свой­ствам существенно отличаются от металлов и других материалов. Они характеризуются способностью выдержать значительные дефор­мации без разрушения, высокой сопротивляемостью к изнашиванию, газо-, водонепроницаемостью и диэлектрическими, свойствами.

Стекло, керамика, древесные и другие неметаллические мате­риалы также имеют свои специфические физико-механические и эксплуатационные свойства.

Выбор конструкционного материала зависит от физико-механи­ческих и эксплуатационных свойств, на которые влияет технологический процесс получения самих конструкционных материалов и де­талей из них. Процесс изготовления деталей из этих материалов характеризуется высоким коэффициентом использования материала (0,85—0,95), малой трудоемкостью, высокой механизацией и автома­тизацией.

Способы получения и технологические свойства порошков

Порошковая металлургия — отрасль технологии, зани­мающаяся производством металлических порошков и деталей из них. Из металлического порошка или смеси порошков прессуют за­готовки, которые подвергают термической обработке – спеканию. Промышленность выпускает различные металлические порошки: железный, медный, никелевый, хромовый, кобальтовый, вольфрамо­вый, молибденовый, титановый и др. Способы получения порошков условно разделяют на две основные группы: механические и физико-химические.

Наибольшее практическое применение имеют способы механиче­ского измельчения исходного сырья (стружки, обрезков, скрапа и т. д.). Измельчение проводят в механических мельницах. Размо­лом получают порошки из легированных сплавов строго заданного химического состава и из хрупких материалов, таких, как крем­ний, бериллий и др.

При применении механических способов исходный продукт из­мельчается без изменения химического состава. К недостаткам механического измельчения следует отнести высокую стоимость порошков, включающую стоимость изготовления исходных литых металлов и сплавов, и относительно низкую производительность процесса.

К физико-химическим способам получения порошков относят восстановление оксидов, осаждение металлического порошка из водного раствора соли и др. Получение порошка связано с измене­нием химического состава исходного сырья или его состояния в ре­зультате химического или физического (но не механического) воз­действия на исходный продукт. Физико-химические способы полу­чения порошков в целом более универсальны, чем механические. Возможность использования дешевого сырья (отходы производства в виде окалины, оксидов и т. д.) делает многие физико-химические способы экономичными. Порошки ряда тугоплавких металлов, а также порошки сплавов и соединений, на их основе могут быть получены только физико-химическими способами.

Поведение металлических порошков при прессовании и спекании зависит от свойств порошков, которые, в свою очередь, определяются способами их получения. Металлические порошки характеризуются их химическим составом, а также физическими и технологическими свойствами. Химический состав порошков определяется содержанием основного металла или компонента и примесей. Физические свойства порошков определяются размером и формой частиц, микротвердостью, плотностью, состоянием кристаллической решетки. Технологические свойства характеризуются текучестью, прессуемостью и спекаемостью порошка.

Текучесть — способность порошка заполнять форму. Текучесть ухудшается с уменьшением размеров частиц порошка и повышением влажности. Текучесть оценивают количеством порошка, вытекаемого через отверстие диаметром 1,5 – 4 мм в секунду. Текучесть порошка имеет большое значение, особенно при автоматическом прессовании, где производительность пресса зависит от скорости заполнения формы. Низкая текучесть способствует также получе­нию неоднородных по плотности заготовок.

Прессуемость характеризуется способностью порошка уплот­няться под действием внешней нагрузки и прочностью сцепления частиц после прессования. Прессуемость порошка зависит от пла­стичности материала частиц, их размеров и формы и повышается с введением в его состав поверхностно-активных веществ.

Под спекаемостью понимают прочность сцепления частиц в ре­зультате термической обработки прессованных заготовок.