Сущность и значение порошковой металлургии
Уфимский государственный авиационный технический университет
Доклад по дисциплине
«Введение в профессиональную деятельность»
На тему «Получение заготовок методами порошковой металлургии»
Подготовил: студент Ахмедзянов Р.Р.
гр. МА-171
Проверил: Смирнов В.В.
Содержание
Определение порошковой металлургии 1
История и возможности 1
Получение металлических порошков 2
Изготовление порошковых изделий 2
Автор метода 6
Сущность и значение порошковой металлургии 6
Проектирование технологичных заготовок 7
Преимущества и недостатки 9
Типовые детали 9
Свойства и области применения порошковых материалов 10
|
|
|
Крупнейшие предприятия порошковой металлургии в СНГ 11
Специализированные предприятия порошковой металлургии в СНГ 12
Источники 12
Порошковая металлургия — технология получения металлических порошков и изготовления изделий из них (или их композиций с неметаллическими порошками). В общем виде технологический процесс порошковой металлургии состоит из четырёх основных этапов: (1) производство порошков, (2) смешивание порошков, (3) уплотнение (прессование, брикетирование), (4) спекание. Применяется как экономически выгодная замена механической обработки при массовом производстве. Технология позволяет получить высокоточные изделия. Также применяется для достижения особых свойств или заданных характеристик, которые невозможно получить каким-либо другим методом. Порошковая металлургия должна рассматриваться в качестве возможного метода производства любой детали, при подходящей геометрии и большом объеме производства.
История и возможности
Порошковая металлургия существовала в Египте в III веке до н. э. Древние инки из драгоценных металлических порошков делали украшения и другие артефакты. В 895 г. до н. э. в Индии методом порошковой металлургии была изготовлена железная колонна весом около 6 тонн и длиной порядка 7 метров (по настоящий момент колонна идеально сохранилась и стоит в г. Дели возле мечети Кувват-уль-Ислам). Массовое производство изделий порошковой металлургии начинается с середины 19-го века.
|
|
|
Порошковая металлургия развивалась и позволила получить новые материалы — псевдосплавы из несплавляемых литьем компонентов с управляемыми характеристиками: механическими, магнитными, и др.
Изделия порошковой металлургии сегодня используется в широком спектре отраслей, от автомобильной и аэрокосмической промышленности до электроинструментов и бытовой техники. Технология продолжает развиваться.
Получение металлических порошков
Существует несколько способов получения металлических порошков. Физические, химические и технологические свойства порошков, форма частиц зависит от способа их производства. Вот основные промышленные способы изготовления металлических порошков:
|
|
|
1.Механическое измельчение металлов в вихревых, вибрационных и шаровых мельницах.
2.Распыление расплавов (жидких металлов) сжатым воздухом или в среде инертных газов. Метод появился в 60-х годах. Его достоинства — возможность
эффективной очистки расплава от многих примесей, высокая производительность и экономичность процесса.
3.Восстановление руды или окалины. Наиболее экономичный метод. Почти половину всего порошка железа получают восстановлением руды.
4.Электролитический метод.
В промышленных условиях специальные порошки получают также осаждением, науглероживанием, термической диссоциацией летучих соединений (карбонильный метод) и другими способами.
Изготовление порошковых изделий
Типовой технологический процесс изготовления деталей методом порошковой металлургии состоит из следующих основных операций: смешивание, формование, спекание и калибрование.
ñ Приготовление смеси
Смешивание — это приготовление с помощью смесителей однородной механической смеси из металлических порошков различного химического и гранулометрического состава или смеси металлических порошков с неметаллическими. Смешивание является подготовительной операцией. Некоторые производители металлических порошков для прессования поставляют готовые смеси.
|
|
|
Аттритор — устройство для механического измельчения, смешивания и агломерации нескольких разнородных материалов.
ñ Формование порошка (Прессование)
Формование изделий осуществляем путем холодного прессования под большим
давлением (30-1000 МПа) в металлических формах. Обычно используются жёсткие закрытые пресс-формы. Обычно пресс-инструмент ориентирован вертикально. Смесь порошков свободно засыпается в полость матрицы, объёмная дозировка регулируется ходом нижнего пуансона. Прессование может быть одно- или двусторонним. Пресс-порошок брикетируется в полости матрицы между верхними и нижним пуансоном (или несколькими пуансонами в случае изделия с переходами). Сформированный брикет выталкивается из полости матрицы нижним пуансоном. Для формования используется специализированное прессовое оборудование с механическим, гидравлическим или пневматическим приводом. Полученная прессовка имеет размер и форму готового изделия, а также достаточную прочность для перегрузки и транспортировки к печи для спекания.
ñ Спекание
Спекание изделий из однородных металлических порошков производится при температуре ниже температуры плавления металла. С повышением температуры и увеличением продолжительности спекания увеличиваются усадка, плотность и улучшаются контакты между зернами. Во избежание окисления спекание проводят в восстановительной атмосфере (водород, оксид углерода), в атмосфере нейтральных газов (азот, аргон) или в вакууме.[1] Прессовка превращается в монолитное изделие, технологическая связка выгорает (в начале спекания).
ñ Калибрование
Калибрование изделий необходимо для достижения нужной точности размеров, улучшается качество поверхности и повышается прочность.
ñ Дополнительные операции
Иногда применяются дополнительные операции: пропитка смазками, механическая доработка, термическая, химическая обработка и др.
Автор метода
Соболевский Петр Григорьевич, русский металлург. Разработал этот метод в 1826 г.
Сущность и значение порошковой металлургии
Порошковой металлургией называется метод получения различных материалов и изделий из металлических порошков или из смеси металлических и неметаллических порошков путем их формования (прессования) и последующего спекания.
Технологический процесс изготовления изделий методом порошковой металлургии состоит из следующих основных операций: получение порошков исходных материалов и приготовление из них порошковой шихты заданного химического состава; формование (прессование) порошков в заготовки требуемой формы; термическая обработка (спекание) заготовок для придания им достаточной механической прочности и других свойств 1—6.2).
В настоящее время порошковая металлургия как прогрессивный метод изготовления изделий все шире применяется в технике. Изделия, полученные при помощи этого метода, отличаются высокой точностью размеров и хорошей чистотой поверхности, что часто исключает необходимость дальнейшей механической обработки их. По сравнению с другими способами изготовления
изделий (литьем, обработкой давлением, резанием и др.) порошковая металлургия обеспечивает большую экономию металлов , трудовых затрат, снижает себестоимость готовой продукции. Например, при изготовлении шестерни масляного насоса автомобиля из стального проката посредством механической обработки 60—65% металла уходит в стружку. При изготовлении этой же детали из смеси порошков железа (96%), меди (3%) и графита (1%) методом порошковой металлургии потери металла в отходы составляют не более 1—2%.
Бурное развитие порошковой металлургии объясняется также особыми технологическими преимуществами получения изделий. Она позволяет получать металлокерамические материалы с особыми свойствами (например, пористые материалы с контролируемой пористостью), которые невозможно получить другими способами обработки. Пористые металлокерамические изделия — подшипники скольжения ч.1—4.10), фильтры, антиобледенители и др. — находят широкое применение в промышленности.
Методом порошковой металлургии получают изделия из тугоплавких металлов и соединений, металлы особо высокой чистоты, изделия из композиций металлов с неметаллическими материалами (асбестом, слюдой, окислами и т. д.), сплавы из иесплавляющихся друг с другом металлов (например, медь с вольфрамом), которые традиционными способами (литьем) получить часто невозможно.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 206; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!