Металлические порошки и порошки сплавов - основное сырьё для производства изделий методом порошковой металлургии. Смешивание, прессование, спекание порошков. Выбор порошков, химического состава и оборудования. Подготовка технологического процесса.
Аннотация к работе
В последние десятилетия в нашей стране и за рубежом быстрое развитие получила новая отрасль науки и техники - порошковая металлургия. Исследования в области разработки теоретических и технологических основ порошковой металлургии, проводившихся в 30-40х годах отдельными учеными, в настоящее время достигли высокого развития. Антифрикционные спеченные материалы используются для изготовления деталей узлов трения (подшипников скольжения, втулок, колец, шайб, подпятников и др.) различных машин и механизмов. Применение спеченных антифрикционных материалов обуславливается рядом их преимуществ: экономия цветных металлов, снижение стоимости изготовления и уменьшение потерь металла в стружку; повышение производительности труда; высвобождение станочного парка, квалифицированных рабочих и производственных площадей.Выбор типа материала в каждом отдельном случае определяется конкретными условиями работы. Так, для изготавливаемой детали “упор”, которая должна отвечать следующим требованиям: материал антифрикционный, тяжелые условия работы; Р=10 МПА, V=5 м/с, Т=2500С, оптимальным вариантом будет антифрикционный материал на основе железа марки ПА-ЖГРДК (коэффициент трения 0,01-0,1)Технология изготовления спеченных антифрикционных изделий описывается следующей схемой, рисунок 1. По данной схеме изготавливаются материалы с пористостью 15-25%. С усложнением составов и повышением требований к эксплуатационным свойствам антифрикционных материалов усложняется и технология их изготовления.Порошки представляют собой совокупность частиц округлой и осколочной формы. Мелкие порошки имеют низкую текучесть, большую насыпную плотность, хорошую формуемость, большую усадку при спекании, что приводит к изменению размеров. Крупные порошки имеют хорошую текучесть, низкую насыпную плотность, хорошо формуются, имеют малый коэффициент усадки при спекании. Таким образом, для приготовления шихты выбирают оптимальный размер частиц порошков, из которых будет приготавливаться шихта. 2.1.1.1 Просев: обеспечивает получение фракций порошка, имеющих более узкие диапазоны размеров частиц по сравнению с исходным порошком.Равномерность смешивания порошков оказывает важное влияние на качество готовой продукции. Однородность состава увеличивается с увеличением продолжительности смешивания и зависит от характеристик порошков. Существует определенный порядок смешивания: вначале перемешиваются легирующие добавки с небольшим количеством основного порошка (железа); после перемешивания в течение 1 часа добавляется основная масса порошка и перемешивание продолжается еще в течение 2 часов.Детали узлов трения, как и многие другие, прессуют на гидравлических или механических прессах в пресс - формах, изготовленных из закаленных легированных сталей или твердых сплавов. Объем порошкового тела при прессовании изменяется в результате заполнения пустот между частицами за счет их смещения и пластической деформации. Величины давлений, применяемых при прессовании, зависят от прочности и пластичности прессуемого материала, наличия смазки, конструкции пресс - формы, требуемой конечной плотности и других факторов.Технологическая операция, заключающаяся в нагреве и выдержке порошковых формовок при температурах более низких, чем температура плавления основного компонента. Спекание имеет основной целью увеличение их прочности. Упрощенно можно представить, что при спекании изменяется характер физической границы раздела частиц - межчастичные контактные поверхности - и за счет увеличения подвижности атомов при нагреве на ней возникают металлические связи или она исчезает совсем. Применение защитных атмосфер при спекании изделий, спрессованных из порошков, обусловлено необходимостью предохранения спекаемых материалов от окисления в процессе термической обработки, а также восстановления оксидных пленок, имеющихся на поверхности частиц. Окисление при спекании крайне нежелательно, так как процесс уплотнения и упрочнения спекаемых брикетов тормозится и даже останавливается при образовании на поверхности частиц оксидных пленок.Калибровка используется для получения более высокого класса точности геометрических размеров детали. Контролируется: размеры изделия, снимаются штангенциркулем, микрометром; внешний вид проверяется на отсутствие поверхностных дефектов (трещины, сколы, шероховатости рабочих поверхностей).Сито вращательно - вибрационное ВС 2 смонтировано на литой станине. При включении машины вращение от электродвигателя передается валу, на котором насажены дебалансы. Регулируя угол раствора между дебалансом, можно увеличить или уменьшить частоту колебаний вибратора, покоящегося на резиновых трубках, смонтированных в станине. К вибратору приварена камера с сеткой и бункером.Для смешивания принимаем смеситель двухконусный. При вращении корпуса смесителя смешиваемый материал, скользя по внутренним поверхностям, разъединяется и соединяется слоями, благодаря чему смешивание происходит быстрее.Обеспечивает получение без дополнительных движений в инструменте равномерную упрессовку изделий с одн
План
Содержание
Введение
1. Выбор порошков и химического состава
2. Выбор, обоснование и описание технологической схемы
2.1 Технологический процесс
2.1.1 Подготовка порошков к смешиванию
2.1.2 Смешивание
2.1.3 Прессование
2.1.4 Спекание
2.1.5 Сульфидирование
2.1.6 Калибрование
3. Выбор оборудования
3.1 Оборудование для просева
3.2 Оборудование для сушки
3.3 Оборудование для смешивания
3.4 Оборудование для прессования
3.5 Оборудование для спекания
3.6 Оборудование для сульфидирования
3.7 Оборудование для калибровки
4 Технический контроль производства
Заключение
Список используемой литературы
Введение
В последние десятилетия в нашей стране и за рубежом быстрое развитие получила новая отрасль науки и техники - порошковая металлургия. Успехи, достигнутые во многих отраслях новой техники, в значительной мере связаны с развитием порошковой металлургии.
Исследования в области разработки теоретических и технологических основ порошковой металлургии, проводившихся в 30-40х годах отдельными учеными, в настоящее время достигли высокого развития.
Металлические порошки и порошки металлических сплавов являются основным сырьем для производства изделий методом порошковой металлургии: конструкционных, антифрикционных, пористых, коррозионностойких, жаропрочных и др. Металлические порошки используют также для нанесения на поверхность деталей износостойких и коррозионностойких покрытий. Порошки служат сырьем в сварочной технологии.
Антифрикционные спеченные материалы используются для изготовления деталей узлов трения (подшипников скольжения, втулок, колец, шайб, подпятников и др.) различных машин и механизмов. Они применяются вместо дефицитных подшипниковых литых сплавов из цветных металлов, подшипников качения, антифрикционных сталей и чугунов. Применение спеченных антифрикционных материалов обуславливается рядом их преимуществ: экономия цветных металлов, снижение стоимости изготовления и уменьшение потерь металла в стружку; повышение производительности труда; высвобождение станочного парка, квалифицированных рабочих и производственных площадей. Введение в состав спеченных антифрикционных материалов различных веществ, играющих роль твердой смазки, присадок, повышающих прочностные свойства материала, а также во многих случаях наличие остаточных пор в материале, которые после спекания пропитываются смазочными жидкостями, увеличивают срок службы детали в 1,5-10 раз. В качестве присадок, играющих роль твердой смазки, обычно применяют графит, сульфиды, фторопласты, фториды и иногда оксиды.
Универсальность методов порошковой металлургии позволяет создавать сложные композиционные материалы, в которых введение соответствующих добавок позволяет достигать строго заданных свойств, необходимых для конкретных условий работы узла трения. Промышленность порошковой металлургии в основном изготавливает антифрикционные спеченные материалы на основе железа, меди и их сплавов.