Сущность порошковых материалов, их применение в различных областях техники. Процесс их классификации по назначению, плотности, химическому составу. Рассмотрение основных промышленных способов изготовления металлических порошков, их главные различия.
Аннотация к работе
Материалы, полученные методами порошковой металлургии, называются порошковыми материалами или спеченными материалами. Порошковые материалы применяются в различных областях техники в следующих случаях: когда требуются материалы (со специальными свойствами), которые невозможно получить другими методами производства, когда в результате особенностей изготовления Порошковые материалы имеют более высокие качественные показатели, чем материалы, полученные по традиционной технологии (литье, деформация) когда при получении изделий из порошков улучшаются технико-экономические показатели производства по сравнению с традиционной технологией (сокращение расхода сырья, упрощение технологии, уменьшение затрат на оборудование, рабочую силу и т. п.). Путем плавления трудно или даже невозможно производить материалы с некоторыми особенностями свойств и состава: композиции из металлических и неметаллических материалов и псевдосплавы из компонентов, не смешивающихся в жидком виде (Fe-Pb, W-Cu и др.); пористые металлы и материалы (самосмазывающиеся подшипники, например). Спеченные материалы в ряде случаев имеют более высокий уровень свойств, чем аналогичные материалы, получаемые плавлением (например, некоторые быстрорежущие и твердые материалы, жаропрочные сплавы, бериллий и др.). Порошковые материалы из железа, углеродистой, легированной и нержавеющей сталей, бронзы, латуни, меди и других металлов и сплавов применяют для изготовления различных деталей машин и приборов.Физические, химические и технологические свойства порошков, форма частиц зависит от способа их производства. Почти половину всего порошка железа получают восстановлением руды. В промышленных условиях специальные порошки получают также осаждением, науглероживанием, термической диссоциацией летучих соединений (карбонильный метод) и другими способами. Порошки, используемые в порошковой металлургии, состоят из частиц размером 0,01-500 мкм. Физико-химические методы получения металлических порошков включают: восстановление оксидов металлов углеродом. водородом или углеводородсодержащими газами; металлотермические способы - восстановление оксидов, галогенидов или других соединений металлов др. металлами; разложение карбонилов металлов, металлоорганических соединений; электролиз водных растворов и расплавов солей.Коэффициент трения по чугуну (трение без смазочного материала) для материала на железной основе составляет 0,18-0,40, а на медной основе - 0,17-0,25. Для работы в условиях трения без смазочного материала (деталей тормозов самолетов, тормозных накладок тракторов, автомобилей, дорожных машин, экскаваторов и т.д.) применяют материалы на железной основе. Наибольшее применение получил материал ФМК-11 (15% Cu, 9% графита, 3% асбеста, 3% SIO2 и 6% барита), фрикционные материалы изготовляют в виде тонких секторов (сегментов, полос) и крепят на стальной основе (для упрочнения). Фильтры в виде втулок, труб, пластин из порошков Ni, Fe, Ti, Al, коррозионно-стойкой стали, бронзы и других материалов g пористостью 45-50% (размер пор 2-20 мкм) используют для очистки жидкостей и газов от твердых примесей. В электротехнике и радиотехнике применяют порошковые магниты на основе Fe-Ni-А1-сплава (типа алнико) и др.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.