Основы порошковой металлургии

Различные Ме-детали изгот мех обработкой или литьем. Однако, многие детали целесообразно изготавливать из порошков различных металлов и сплавов

Метод полученя разл материалов из порошков чистым Ме или сплавов путем их прессования и послед спекания, минуя стадии плавки, литья – порошковая металлургия.

Осн. технологич операции метода: 1. приготовление порошков чистых Ме или сплавов и их смешивание с получением мех смесей заданного хим состава. 2. прессование(формирование) заготовок деталей в стальных пресс-формах, раб часть кот приближена к размерам готового изделия. 3. Т.О. (спекание), обеспечивающая необход комплекс св-в изготовленных деталей.

Технология изгот деталей из Ме-порошков напоминает технологию керамич пр-ва. Поэтому продукцию порошковой металлургии часто называют металлокерамикой.

Методом порошк металлургии можно получать изделия из материалов, кот нельзя сплавить а жидком состоянии(Fe+графит, Б+графит). Т.к. эти материалы резко отличны по удельному весу и не смешиваются ни в твердом, ни в жидком состоянии. При сплавлении графит всплывает на пов-ть расплава.

Изделия с пористостью до 50%(фильтры)для очистки растворов, улавливания пылеобразных частиц путем смешиванияМе-порошков с оксидами Ме, слюдой, асбестом. Можно получать материалы с высоким коэффициентом трения – фрихционные материалы. Используются в тормозных колодках, дисках(в отличие от антифрихционных, кот также можно получить методом порошковой металлургии и отлич в коэф трения)(подшипники скольжения)

Приготовление порошков

Способы подгот порошк: 1. механические, 2. химические, 3. физико-химические

К мех относятся: 1. получение порошка резанием с послед дроблением стружки. Распределением струи не сжатым воздухом или инертным газом. Грануляция. Первый метод малоэффективен, т.е. порошок после дробления имеет осколочную форму и обладает пониженной насыпной плотностью и текучестью. Путем распыления струи сжатым воздухом или газом получают частицы глобулярной формы(повышенная насыпная плотность и текучесть.

К хим методам относятся: восст из окисей чистых Ме из Ме соединений, металлотермия.

Восстановление Ме нужно проводить газообразными восстановителями, твердыми. Газообр: водород, окись С. Тверд: Ме обладающие повышенным сродством О2, Na, Ca, Mg. Металлотермия – с помощью твердых восстановителей.

Сущ также физиохимические методы: электролиз, карбонильный метод.

Электролитическим осождение Ме из Н2О растворов солей можно получать порошки Sn, Fe/Cu т.д. В процессе электролиза Ме очищаются от вредных примесей.

Получение Ме-порошков карбонильным методом. Осн на способности нек Ме взаимодействовать с окисью С с образованием карбонилов. Путем диссоциации в карбонильных соединениях можно получить чистые Ме в виде мельч частиц сферич формы.

Прессование

Прессование – процесс придания порошку необход формы. Этому процессу предшествуют:

1. смешивание порошков до однородного состава, 2. приготовление смеси(шихты), 3. дозировка и засыпка шихты в форму, 4. собственно прессовка, выпрессовка, 5. контроль кач-ва

Приготовление шихтыпроводят в механич мельницах, вибрационных и шаровых мельницах. Внутри корпуса мельницы – шары, кот обеспечивают перемешивание шихты до однородного состава. Осуществляют перемешивание сухого порошка с добавлением органич в-в(бензин). Мокрое смешивание применяют, когда порошки отличаются по удельному весу, мешают в устройстве “пьяная бочка”. После приготовления – дозировка и засыпка в форму. Это важно при автоматич заполнении. Перед прессованием для увеличения формуемости смеси, порошки подвергают отжигу. При прессовании надо получить заготовки изделий с заданной формой и размерами. Горячее прессование более эффективно.

Спекание

После прессования заготовка имеет пониженные механические свойства и может рассыпаться в порошок при небольших нагрузках. Для прочности заготовки спекают в печах с инертной атмосферой t˚С=0,7…0,9 от t˚C плавления. Спекание: твердо-жидкофазное. В 1 случае частицы порошка свариваются. Во 2 случае более легкоплавкая составляющая расплавляется и цементирует частицы твердой фазы