Методы изготовления порошковых материалов

Порошковый материал – совокупность частиц металла, сплава или металлоподобного соединения с размерами до 1 мм, находящихся во взаимном контакте и не связанных между собой.

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, микротвёрдостью, плотностью, состоянием кристаллической решётки.

Порошковой металлургией получают различные конструкционные материалы для изготовления заготовок и готовых деталей.

74

Основными достоинствами технологии производства изделий методом порошковой металлургии являются:

1)возможность изготовления деталей из тугоплавких металлов и соединений, когда другие методы использовать невозможно;

2)значительная экономия металла за счёт получения изделий высокой точности, в минимальной степени нуждающихся в последующей механической обработке (отходы составляют не более 1…3 %);

3)возможность получения материалов максимальной чистоты;

4)простота технологии порошковой металлургии.

Методом порошковой металлургии изготавливают твёрдые сплавы, пористые материалы: антифрикционные и фрикционные фильтры; электропроводники, конструкционные детали, в том числе работающие при высоких температурах и в агрессивных средах.

Все сыпучие тела состоят из частиц и межчастичных (внешних) пор. Частицы порошков, в свою очередь, могут подразделяться на более мелкие структурные элементы. Металлические частицы практически всегда содержат примеси, распределённые как по поверхности, так и в виде внутренних включений, и часто имеют внутричастичные поры.

Частицы могут иметь самую разнообразную форму. Можно подразделить различные структуры на три основные группы:

−волокнистые или игольчатые частицы, длина которых значительно превышает их размер по другим измерениям;

−плоские частицы (пластинки, листочки, таблицы), длина и ширина которых во много раз больше толщины;

−равноосные частицы с примерно одинаковыми размерами по всем измерениям.

Частицы отделены одна от другой порами (межчастичными) и контактными промежутками.

Производство порошка – первая технологическая операция метода порошковой металлургии. Существующие способы получения порошков весьма разнообразны – это делает возможным придание изделиям из порошка требуемых физических, механических и других свойств. Выделяют два способа получения порошков: физико-хими-ческие и механические.

К физико-химическимметодам относят технологические процессы производства порошков, связанные с глубокимифизико-хими-ческими превращениями исходного сырья. В результате полученный

75

порошок по химическому составу существенно отличается от исходного материала. К физико-химическимметодам относятся: электролиз, термическая диссоциация карбонильных соединений, восстановление оксидов твёрдыми восстановителями и газами, метод испарения и конденсации и др.

Под механическими методами получения порошков понимают технологические процессы, при которых в результате действия внешних механических сил исходный металл измельчается в порошок без изменения его химического состава. Чаще всего используется измельчение твёрдых материалов в мельницах различных конструкций. К механическим методам относят: измельчение металла резанием, размол в шаровых мельницах, измельчение в вихревых мельницах, дробление в инерционных дробилках, распыление струи жидкого металла паром, водой, сжатым газом.

Получение металлических порошков путём восстановления из оксидов является наиболее распространённым, высокопроизводительным и экономичным методом.

Восстановление – процесс получения металла, материала, вещества или их соединений путём отнятия неметаллической составляющей (кислорода или солевого остатка) из исходного химического соединения.

Более универсальными являются физико-химическиеметоды, но в практике порошковой металлургии чёткой границы между двумя методами получения порошка нет. Чаще всего в технологическую схему производства порошка включаются отдельные операции как механических, так ифизико-химическихметодов получения порошка.

 

Дата: 2018-09-13, просмотров: 48.