ПОЛУЧЕНИЕ ЗАГОТОВОК ИЗ ПОРОШКОВЫХ, КОМПОЗИЦИОННЫХ И ДРУГИХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Получение заготовок из порошковых материалов
Порошковая металлургия является единственным способом для получения многих деталей. Эти методы незаменимы в производстве компактных изделий из особо тугоплавких металлов (вольфрама, молибдена, ниобия); деталей из нерастворимых друг в друге металлов (вольфрам и медь, железо и свинец и т.д.). По этим технологиям можно изготовлять изделия такой формы, которую невозможно получить отливкой из труднообрабатываемых материалов. Возможно формирование изделий из смеси порошков металлов, их оксидов или металлов с неметаллами (например, композиции медь – графит, алюминий – оксид алюминия, карбид вольфрама – кобальт, Fe2O3 и MnO, Re2O3 и NiO).
Достоинством порошковой металлургии является высокая точность получаемых заготовок (6–7-й квалитет).
Схема получения заготовок из порошков включает следующие основные процессы:
- • получение порошков (см. гл. 5);
- • подготовка исходных компонентов (термообработка, нанесение покрытий, смешивание для обеспечения оптимальной плотности засыпки);
- • формование с применением давления и получение плотных полуфабрикатов (спекание);
- • отделка.
Применение различных значений давления при формовании определяет получение компактных прессовок различной плотности либо пористых деталей.
Технология обеспечивает возможность получения деталей с самыми разнообразными свойствами. Они могут быть весьма мягкими и чрезвычайно твердыми, фрикционными и антифрикционными, магнитомягкими и магнитотвердыми, с высокой электрической проводимостью и высоким электрическим сопротивлением, жаростойкими и хладостойкими, с высокими фильтрующими и многими иными свойствами.
Внедрение методов порошковой металлургии дает большой экономический эффект. Отходы металла при традиционных способах обработки (на угар, в прибыли и литниковую систему, обрезки, окалину, стружку) составляют в среднем более 50%, а нередко достигают 80%. В порошковой металлургии отходы практически отсутствуют (коэффициент использования металла достигает 0,95–0,97).
Технологические свойства порошка
Основные технологические свойства порошка: насыпная плотность, текучесть, прессуемость и формуемость.
Насыпная плотность – это масса порошка при свободном заполнении им объема.
Текучесть характеризует скорость заполнения единицы объема и определяется массой порошка, высыпавшегося через отверстие заданного диаметра в единицу времени. От нее зависит скорость заполнения формы и производительность при прессовании. Она обычно уменьшается с увеличением удельной поверхности и шероховатости частичек порошка и усложнением их формы. Последнее обстоятельство затрудняет относительное перемещение частиц. Влажность также значительно уменьшает текучесть порошка.
Под прессуемостью порошка понимают его свойство приобретать при прессовании определенную плотность в зависимости от давления.
Формуемость – свойство порошка сохранять заданную форму, полученную после уплотнения при минимальном давлении.
Прессуемость в основном зависит от пластичности частиц, а формуемость – от формы и состояния их поверхности. Чем выше насыпная плотность порошка, тем хуже в большинстве случаев формуемость и лучше прессуемость. Количественно прессуемость определяется плотностью спрессованного брикета. Формуемость оценивают качественно, по внешнему виду спрессованного брикета, или количественно – давлением, при котором получают неосыпющийся, прочный брикет.
