ЗАО “ВІПОЛ” 2014

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Національний технічний університет України

“Київський політехнічний інститут”

А.М. СТЕПАНЧУК

ТЕОРІЯ І ТЕХНОЛОГІЯ ПРЕСУВАННЯ

ПОРОШКОВИХ МАТЕРІАЛІВ

Затверджено Міністерством освіти і науки України як навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів, які навчаються за напрямом “Інженерне матеріалознавство”

Київ

ЗАО “ВІПОЛ” 2014

УДК:621.762(07.5.8)

ББК 34.39я73

С79

Гриф надано Міністерством

освіти і науки України (Лист №1/13170 від 19 серпня 2013 р.)

Рецензенти: В.П.Бондаренко,, д-р техн.наук, проф.,член-кор. НАНУ,

зав. відділом ІНМ НАНУ

В.М.Радченко, д-р техн.наук, проф., провідний науковий співробітник ІПМ

Степанчук А.М.

С79 Теорія і технологія пресування порошкових матеріалів: Навчальний посібник. – К.: ЗАО “ВІПОЛ”, 2014. – 320 с.

ISBN 966-622–219-2

Викладено закономірності пресування заготівок виробів з порошків металів, сплавів, керамічних матеріалів і твердих тугоплавких сполук. Розглянуті теретичні та технологічні засади процесів та наведено характеристики, будову і принцип дії використовуваного обладнання.

Для студентів вищих навчальних закладів, які навчаються за напрямом «Інженерне матеріалознавство». Може бути корисна для аспірантів, наукових та інженерно-технічних працівників.

УДК:621.762(07.5.8)

ББК 34.39я73

ISBN 966-622–219-2 © А.М. Степанчук, 2012

Вступ

Порошкова металургія – відносно нова галузь науки і техніки, яка дозволяє вирішувати завдання щодо створення нових матеріалів з унікальними властивостями зі збереженням матеріальних та енергетичних ресурсів.

Під порошковою металургією розуміють галузі науки і техніки, які об’єднують сукупність методів отримання порошків металів і сплавів, неорганічних сполук і виготовлення виробів з них та їх сумішей, виключаючи плавлення матеріалу основи. При цьому порошкові матеріали та вироби з них тепер застосовують майже у всіх відомих галузях науки і техніки – від біомедицини і мікроелектроніки до аерокосмічної техніки. Це широка гама конструкційних і триботехнічних матеріалів, інструментальних матеріалів (лезоподібний інструмент для обробки матеріалів різанням і шліфуванням, штамповий інструмент), матеріалів електротехнічного призначення і матеріалів, призначених для емісійної та просвітлювальної електроніки, медицини (для протезування кісткових тканин, кераміки для стоматології, інструментарію), матеріалів для аерокосмічної техніки (тяжкі сплави для навігаційної техніки, теплового захисту та захисту від намерзання), матеріалів спеціального призначення для ядерних технологій і військової техніки тощо.

Виготовлення порошкових матеріалів та виробів грунтується на трьох основних операціях. Це отримання порошків вихідних матеріалів, формування (пресування) з них заготівок заданої форми і міцності, достатньої для подальшого маніпулювання з ними і, нарешті, спікання (термічна обробка), призначено для кінцевого формування заданих властивостей виробу.

Велика кількість матеріалів та виробів різного призначення, які виготовляють методами порошкової металургії, потребує такої ж кількості виробів з них різноманітних за розмірами та формі. Останнє вимагає застосування для виготовлення цих виробів різноманітних методів пресування.

Тому вибір методу пресування, відповідного обладнання, технологічних параметрів для пресування заготівок з порошкових матеріалів з заданими властивостями, перш за все щільністю та рівномірним її розподіленням по об’єму, є актуальним завданням для фахівців.

У зв’язку з цим також актуальним є випуск навчальної і технічної літератури для студентів, фахівців та наукових працівників. Натепер у ближньому та дальньому зарубіжжі досить добре поставлена інформаційна діяльність в галузі порошкової металургії. Випускаються періодичні видання. В Україні журнал “Порошковая металургия”, в Росії журнал “Перспективные материалы”, у Беларусі щорічний періодичний збірник наукових статей “Порошковая металургия”. Окрім того, видається чимало збірників наукових праць у галузі порошкової металургії та споріднених науково-технічних напрямів. Проте підручників для студентів, які навчаються за напрямом «Інженерне матеріалознавство» за спеціальністю “Композиційні та порошкові матеріали, покриття” та за багатьма спорідненими спеціальностями мало. Ті нечисленні видання, які є на теперішній час в основному видані в державах дальнього та ближнього зарубіжжя; а українською мовою їх немає взагалі.

У пропонованому підручнику «Теорія і технологія пресування порошкових матеріалів» розглянуто основи теорії та практики пресування порошкови матеріалів найбільш поширеними методами.

При розгляді кожного методу пресування викладається його сутність, вплив різноманітних факторів аналітичний опис проесу, що дає змогу визначити необхідні умови отримання пресовок з заданими властивостями та застосувати необхідне обладнання.

Це видання є продовженням виданого у 1992 році автором навчального посібника [9], який перероблено і значно доповнено відповідно до двоступеневої (бакалавр-магістр) підготовки фахівців з напряму «Інженерне матеріалознавство».