Процесс получения металлокерамики - Курсовая работа

Порошки металлов применяли и в древнейшие времена. Порошки меди, серебра и золота применяли в красках для декоративных целей в керамике, живописи во все известные времена. При раскопках найдены орудия из железа древних египтян (за 3000 лет до нашей эры), знаменитый памятник из железа в Дели относится и 300 году нашей эры. Указанные предметы из железа были изготовлены кричным методом: сначала в горнах при температуре 1000 С, восстановлением железной руды углем получали крицу (губку), которую затем многократно проковывали в нагретом состоянии, а завершали процесс нагревом в горне для уменьшения пористости. Типовая технология производства заготовки изделий методом порошковой металлургии включает четыре основные операции: - получение порошка исходного материала;Сущность порошковой металлургии заключается в том, что из металлического порошка или смеси порошков прессуют заготовки, которые затем подвергают термической обработке - спеканию. Порошковой металлургией можно получать детали из особо тугоплавких металлов, из нерастворимых друг в друге металлов (вольфрам и медь, железо и свинец и т. д.), пористые материалы и детали из них, детали, состоящие из двух (биметаллы) или нескольких слоев различных металлов и сплавов. Порошки получают механическим и физико-химическим путем. Порошки из пластичных и легкоплавких металлов и сплавов получают различными способами, основанными на раздуве жидкого материала струей воды или газа. Механическим путем, как правило, получают порошки из отходов основного производства[1, c.23].Большое применение находят материалы со специальными свойствами. В антифрикционных материалах с пористостью 10-35% металлическая основа является твердой составляющей, а поры, заполняемые маслом, графитом или пластмассой, выполняют роль мягкой составляющей. Во время работы подшипника масло нагревается, вытесняется из пор, образуя смазочную пленку па трущихся поверхностях. Фрикционные материалы обычно применяют в виде биметаллических элементов, состоящих из фрикционного слоя, спеченного под давлением с основой (лентой или диском). В зависимости от назначения фильтры выполняют из порошков коррозионно-стойкой стали, алюминия, титана, бронзы и других материалов с пористостью до 50%.В науке и технике понятие металлокерамика обычно связывают с порошковой металлургией. Здесь металлокерамику получают прессованием заготовок из порошков (металлов и керамики) с последующим их спеканием. Так производят твердые металлокерамические материалы (цементированные карбиды), используемые для обработки металлов резанием и для бурения горных пород. Другим примером металлокерамики, полученной спеканием порошков смеси железа и графита, могут служить пористые самосмазывающиеся подшипники, материал которых после спекания пропитывают маслом. Методом газотермического напыления частиц порошка получают металлокерамические покрытия для защиты поверхностей деталей от износа и коррозии при производстве деталей.В пресс-форму 2 засыпают определенное количество подготовленного порошка 3 и прессуют пуансоном 1 (рисунок 1, а). С увеличением давления прессования прочность возрастает. Односторонним прессованием (рисунок 1, а) изготовляют заготовки простой формы с отношением высоты к диаметру меньше единицы и заготовки типа втулок с отношением диаметра к толщине стенки меньше трех, вследствие чего обеспечивается равномерная плотность получаемых заготовок. Величина упругого последействия в направлении прессования составляет 0,3-0,5% и 0,1-0,2 - в направлении, перпендикулярном прессованию. Горячее прессование имеет и существенные недостатки: низкую производительность, малую стойкость пресс-форм (4-7 прессовок), необходимость проведения процессов в среде защитных газов, которые ограничивают применение данного способа. металлокерамика порошковый технологический заготовкаСпекание проводят для повышения прочности предварительно полученных заготовок прессованием или прокаткой. В процессе спекания вследствие температурной подвижности атомов порошков одновременно протекают такие процессы, как диффузия, восстановление поверхностных окислов, рекристаллизация и др. Температура спекания обычно составляет 0,6-0,9 температуры плавления порошка однокомпонентной системы или ниже температуры плавления основного материала для порошков, в состав которых входит несколько компонентов. Процесс спекания рекомендуется проводить за три этапа: I - нагрев до температуры 150-200°С (удаление влаги); II - нагрев до 0,5 температуры спекания (снятие упругих напряжений и активное сцепление частиц); III - окончательный нагрев до температуры спекания. Обработку резанием (точение, сверление, фрезерование, нарезание резьбы и т.д.) применяют в тех случаях, когда прессованием нельзя получить детали заданных размеров и форм.Металлокерамика - искусственный материал, представляющий собой гетерогенную композицию металлов или сплавов с неметаллами (керамикой). Металлокерамики объединяют важные конструкционные и эксплуатационные свойства металлов и неметаллов. В стоматологии металлокерамикой

Оглавление

Введение

1. Основы порошковой металлургии

1.1 Способы получения и технологические свойства порошков

1.2 Металлокерамические материалы

2. Изготовление металлокерамических деталей

2.1 Приготовление смеси

2.2 Способы формообразования заготовок и деталей

2.3 Спекание и окончательная обработка заготовок

Заключение

Список использованной литературы

Порошки металлов применяли и в древнейшие времена. Порошки меди, серебра и золота применяли в красках для декоративных целей в керамике, живописи во все известные времена. При раскопках найдены орудия из железа древних египтян (за 3000 лет до нашей эры), знаменитый памятник из железа в Дели относится и 300 году нашей эры. До 19 века не было известно способов получения высоких температур (около 1600-1800 С). Указанные предметы из железа были изготовлены кричным методом: сначала в горнах при температуре 1000 С, восстановлением железной руды углем получали крицу (губку), которую затем многократно проковывали в нагретом состоянии, а завершали процесс нагревом в горне для уменьшения пористости.

Активно разрабатывались и другие материалы - фрикционные, уплотнительные, износостойкие, магнитные, фильтровые, инструментальные, волокновые, дисперсно-упрочненные. Созданы ряд материалов, изготавливаемых методами прокатки - токосъемные пластины, электродные ленты, биметаллическая проволока и другие биметаллические и триметаллические материалы.

Типовая технология производства заготовки изделий методом порошковой металлургии включает четыре основные операции: - получение порошка исходного материала;

- формование заготовок;

- спекание;

- окончательную обработку.

Каждая из указанных операций оказывает значительное влияние на формирование свойств готового изделия.

Теоретические, методологические и практические вопросы получения металлокерамики являются предметом исследования как отечественных, так и зарубежных ученых.

Актуальность и не достаточная степень разработанности проблемы определили цель и задачи исследовательской работы.

Цель работы - исследование процесса получения металлокерамики.

Задачи работы: - определить сущность и содержание металлокерамики;

- исследовать способы получения металлокерамики.

Объект исследования - процесс получения металлокерамики.

Теоретической и методологической основой исследования послужили фундаментальные концепции и гипотезы, представленные в классической и современной мировой и отечественной науке по исследуемой проблеме.

Эмпирической базой исследования явились законодательные и нормативные акты, результаты эмпирических исследований, проведенных российскими учеными.