Порошковая металлургия

Алан-э-Дейл       20.10.2022 г.

Содержание

  • Слайд 1

  • Слайд 2

    Металлургический комплекс, являясь базовой отраслью, вносит существенный вклад в экономику России. Он включает добычу и обогащение металлических руд, выплавку металлов, производство проката и переработку вторичного сырья (металлического лома). В состав металлургического комплекса входят черная и цветная металлургия.

  • Слайд 3

    Значение отрасли: обеспечивает человечество конструкционными материалами – черными и цветными металлами.
    Несмотря на усиливающуюся конкуренцию пластмасс, сталь остается пока основным конструк-ционным материалом.

  • Слайд 4

    К чёрным металлам относят железо, марганец и хром.

    Все остальные — цветные.

    По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно делят на тяжёлые (медь, свинец, цинк, олово, никель) и лёгкие (алюминий, титан, магний).

  • Слайд 5

    1. Высокая трудоёмкость (на одном металлургическом заводе полного цикла работает до 40 тысяч работников).
    2. Материалоемкость (для производства 1т стали расходуется 5т сырья и 2т топлива для производства 1 т меди расходуется 100 т сырья и 3 топлива)
    3. Энергоёмкость (для производства 1т алюминия расходуется 20 тыс. кВт/ч. )
    4. Крупный загрязнитель природы (около 40% всех промышленных выбросов приходится на эту отрасль)
    5. Большая водоемкость

  • Слайд 6

    Размеры производства (черная)

    Мировое производство СТАЛИ составляет около 750 млн.т ежегодно. При этом на экономически развитые страны приходится около 80% её производства, на развивающиеся – 20%. Однако черная металлургия в развивающихся странах быстро набирает темпы.

  • Слайд 7

  • Слайд 8

    Страны-экспортеры

    Страны-импортеры

    Австралия
    Бразилия
    Индия
    Канада
    ЮАР
    Россия
    Швеция
    Мавритания
    Венесуэла
    Украина

    Япония
    Китай
    ФРГ
    Республика Корея
    Великобритания
    Франция
    США
    Италия
    Бельгия и Люксембург
    Польша

    Международная торговля железной рудой

  • Слайд 9

  • Слайд 10

    Размеры производства (цветная)

    Цветная металлургия производит около 40 млн.т различных металлов в год. Это прежде всего АЛЮМИНИЙ (около 20 млн.т/г), находящий самое широкое применение в современной жизни.
    Алюминиевая промышленность представлена двумя территориально разорванными производственными звеньями. Первое из них – получение глинозема (окисла алюминия), география которого тяготеет к странам, добывающим бокситы (алюминиевые руды). Второе, более энергоемкое – производство алюминия, география которого тяготеет к источникам дешевой электроэнергии).

  • Слайд 11

  • Слайд 12

  • Слайд 13

    Металлургические базы – крупнейшие загрязнители окружающей среды. На их долю приходится 20% всех промышленных выбросов в атмосферу и сточных вод.

  • Слайд 14

     Особенностью отечественного металлургического производства является негативное воздействие на все составляющие окружающей среды. Это загрязнение почв по причине массового складирования отходов, сброс недостаточно обработанных производственных вод в естественные водоемы, а также выбросы в атмосферу большого количества вредных веществ.
    Металлургия использует 25% от всей потребляемой российской промышленностью воды. При этом в большинстве случаев, после промышленного использования эта вода не обрабатывается должным образом и загрязненная попадает в поверхностные и грунтовые воды. Тяжелые металлы, нефтеотходы, фенолы и ряд других элементов, присутствующие в сбрасываемой воде, делают ее непригодной для дальнейшего использования, а порой становятся причиной массовой гибели биоресурсов в близлежащих водоемах. Установлено, что предприятия черной металлургии выбрасывают в атмосферу до 25% металлосодержащей пыли и окиси углерода от общего количества этих веществ, попадающих в атмосферу в результате промышленных процессов. На металлургию приходится распространение в атмосфере почти 50% не утилизируемых промышленностью окислов серы

  • Слайд 15

    Список литературы:

    История черной металлургии Урала. 90-е 2003ы XX века: В. В. Запарий — Санкт-Петербург, Наука, 2003 г.- 264 с.
    Материаловедение и технология металлов: — Санкт-Петербург, Высшая школа, 2007 г.- 864 с.
    Металлургия Урала с древнейших времен до наших дней: В. В. Алексеев, Д. В. Гаврилов — Москва, Наука, 2008 г.- 904 с.
    Металлургия: В. И. Коротич, С. С. Набойченко, А. И. Сотников, С. В. Грачев, Е — Санкт-Петербург, УГТУ ( Уральский государственный технический университет), 2001 г.- 398

Посмотреть все слайды

Свойства порошков

В практике металлические порошки характеризуются по следующим свойствам:

  • физическим;
  • химическим;
  • технологическим.

Физические свойства порошков

К физическим свойствам порошков обычно относят преобладающую форму частиц и гранулометрический состав порошка. Форма частиц в основном зависит от способа получения и может быть сферической, губчатой, осколочной, дендритной, тарельчатой, чешуйчатой. Форма частиц оказывает влияние на плотность, прочность и однородность прессовки. Наибольшую прочность прессовок дают частицы дендритной формы. В этом случае упрочнение порошков при прессовании вызывается действием сил сцепления, заклиниванием частиц, переплетением выступов и ответвлением.

Размер частиц порошков, получаемых различными методами колеблется от долей микрометра до долей миллиметра. Для получения прочной прессовки необходим порошок с определенными размерами частиц и набором их по крупности. В практике никогда не встречаются металлические порошки с частицами одной крупности.

Гранулометрический состав порошка представляет собой относительное содержание фракций частиц различной крупности. В сочетании с другими свойствами он влияет на удельное давление при прессовании, необходимое для достижения заданных механических свойств спечённых изделий.

Химические свойства порошков

К химическим свойствам порошков относят в первую очередь содержание основного металла, примесей и загрязнений. На химические свойства влияет также содержание газов в связанном, адсорбированном или растворенном состоянии. Содержание основного металла в порошках бывает не ниже 98 – 99%, и такая чистота порошковых металлов для большинства спеченных изделий является удовлетворительной.

Вредными примесями для железного порошка являются примеси кремнезёма, оксидов алюминия и марганца. Эти примеси затрудняют прессование порошков, увеличивают износ прессформ.

Присутствие в порошках значительного количества газов (кислород, водород, азот и др.), адсорбированных на поверхности частиц, а также попавших внутрь частиц в процессе изготовления и в результате разложения при нагреве загрязнений увеличивает хрупкость порошков, затрудняет прессование, а интенсивное выделение их при спекании может привести к короблению изделий. Поэтому порошки иногда подвергают вакуумной обработке для отгонки газов.

Под технологическими свойствами порошков понимают:

  • насыпная масса порошка;
  • текучесть;
  • прессуемость.

Насыпная масса порошка

Насыпная масса порошка – это масса единицы его объёма при свободной насыпке. Она определяется плотностью материала порошка, размером и формой его частиц, плотностью укладки частиц и состоянием их поверхности. Например, сферические порошки с гладкой поверхностью обеспечивают более высокую насыпную плотность.

Текучесть порошка

Текучесть порошка – это способность перемещаться под действием силы тяжести. Она оценивается временем истечения определённой навески (50 г) через калиброванное отверстие (диаметр 2,5 мм). Текучесть зависит от плотности материала, гранулометрического состава, формы и состояния поверхности частиц и влияет на производительность автоматических прессов при прессовании, так как она определяет время заполнения порошком пресс-формы. Текучесть ухудшается при увлажнении порошка, увеличении его удельной поверхности и доли мелкой фракции.

Прессуемость порошка

Прессуемость порошка – это способность порошка под влиянием внешнего усилия приобретать и удерживать определённую форму и размеры.

Порошки одного и того же химического состава, но с разными физическими характеристиками могут обладать различными технологическими свойствами, что влияет на условия дальнейшего превращения порошков в готовые изделия.Поэтому физические, химические и технологические свойства порошков находятся в непосредственной зависимости от метода получения порошка.

Но не только качественные характеристики порошка лежат в основе выбора способа получения порошков. Очень важными при оценке метода производства порошков являются вопросы экономики – себестоимость порошка, размер капиталовложений, стоимость переработки порошка в изделия.

Все это вызвало необходимость разработки и промышленного освоения большого числа различных способов производства порошков.

Химико-металлургические методы

Чаще остальных применятся метод восстановления железа. Выполняется он из рудных окислов или окалины, образующейся в процессе горячей прокатки. Во время реакции восстановления металла нужно постоянно отлеживать количество газообразных соединений в составе порошка.

Превышение предельно допустимой нормы их содержания, приведет к повышенной хрупкости порошка. А это, в свою очередь, делает невозможным операцию прессования. Если избежать этого превышения не удалось, применяют вакуумную обработку, удаляющую большое количество газов.

Способ, основанный на распылении и грануляции – самый дешевый и простой при получении порошков. Дробление происходит под воздействием струй расплава или инертного газа. Распыление осуществляется с помощью форсунок. Регулируемые параметры процесса распыления – температура и давление газового потока. Охлаждение – водяное.

Применение электролиза как метода производства порошков наиболее целесообразно для задачи получения медных порошков, которые имеют высокую степень чистоты.

Производство порошковых изделий

Детали узлов трения

Специфика применения металлокерамических изделий обусловлена их свойством хорошо удерживать смазочные материалы. Эта их особенность определяется пористой структурой.

Это свойство способствует изготовлению из порошков деталей, испытывающих в своей работе трение: подшипники скольжения, направляющие втулки, вкладыши, щетки электродвигателей.

Пористая структура подшипников из порошков позволяет пропитывать их маслом. Впоследствии смазка попадает на трущиеся поверхности. Такие подшипники получили название самосмазывающиеся.

Самосмазывающиеся подшипники

Они имеют следующие достоинства:

  • экономичность – применение таких подшипников позволяет уменьшить расход масла;
  • износостойкость;
  • экономия на материале. Замена дорогостоящей бронзы и баббита на железо.

Свойство пористости металлокерамических деталей специалисты могут усилить, если при изготовлении добавлять в них графит, который, как известно, обладает высокими смазывающими свойствами. Подшипники с повышенным содержанием графита не нуждаются в применении масла.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Текст слайда:

ПОРОШКОВАЯ
МЕТАЛЛУРГИЯ

Слайд 2

Текст слайда:

ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ

Порошковая металлургия – область техники, охватывающая процессы получения порошков металлов и металлоподобных соединений и процессы изготовления изделий из них без расплавления.

Характерной особенностью порошковой металлургии является применение исходного материала в виде порошков, из которых прессованием формуются изделия заданной формы и размеров. Полученные заготовки подвергаются спеканию при температуре ниже температуры плавления основного компонента (~0,7 Тпл).

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

Слайд 3

Текст слайда:

Основные достоинства технологии производства изделий методом порошковой металлургии

возможность изготовления деталей из тугоплавких металлов и соединений, когда другие методы использовать невозможно;значительная экономия металла за счет получения изделий высокой точности, в минимальной степени нуждающихся в последующей механической обработке (отходы составляют не более 1…3 %);возможность получения материалов максимальной чистоты;простота технологии порошковой металлургии.

Слайд 4

Текст слайда:

ГРУППЫ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Пористые порошковые материалыантифрикционные материалы (пористость 15…30 %)Фрикционные материалы (пористость 10…13 %)Конструкционные порошковые материалыСпеченные сталиСпеченные цветные металлыЭлектротехнические порошковые материалыМагнитные порошковые материалы

Слайд 5

Текст слайда:

Порошок сплава алюминия

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОРОШКОВОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Слайд 6

Текст слайда:

Порошок медный электролитический ПМС-1

Порошок медный электролитический ПМС-1

Порошок медный электролитический ПМС-К

Порошок медный электролитический ПМС-Н

Слайд 7

Текст слайда:

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ

Механическое измельчение металлов в вихревых, вибрационных и шаровых мельницах.Распыление расплавов (жидких металлов) сжатым воздухом или в среде инертных газов. Его достоинства — возможность эффективной очистки расплава от многих примесей, высокая производительность и экономичность процесса.Восстановление руды или окалины. Наиболее экономичный метод. Почти половину всего порошка железа получают восстановлением руды.Электролитический метод.Использование сильного тока приложенного к стержню металла в вакууме. Применяется для производства порошкового алюминия.

Слайд 8

Текст слайда:

Слайд 9

Текст слайда:

Слайд 10

Текст слайда:

Слайд 11

Текст слайда:

Слайд 12

Текст слайда:

Слайд 13

Текст слайда:

Слайд 14

Текст слайда:

Слайд 15

Текст слайда:

Слайд 16

Текст слайда:

ХОЛОДНОЕ ПРЕССОВАНИЕ

Слайд 17

Текст слайда:

Композитные материалы

Большое развитие порошковая индустрия получила с развитием высокотехнологичной техники, требующей изделий из композитных материалов. Отличие композитов от сплавов состоит в возможности получать прочные соединения разнородных металлических и неметаллических компонентов.

Выплавка традиционным способом в металлургических печах не создает растворов, например, вольфрама и меди. После возникновения композитных материалов эта проблема была решена.

Достигается такой результат обыкновенным смешиванием нужных компонентов, приданием формы на прессе с последующим спеканием.

Ядерное топливо также является композитным материалом.

Технологический процесс производства порошков

Получение металлокерамической детали начинается с изготовления порошков. Порошки бывают разных фракций и различных размеров. Отсюда – различие в способах их производства.

Существуют две группы принципиально разных методов получения порошков:

  • Физико-механические методы – измельчение посредством механического воздействия на металлические частицы в твердой или жидкой фазе. Эти методы основаны на комбинировании статических и ударных нагрузок.
  • Химико-металлургические методы – изменение фазового состояния исходного сырья. Это восстановление окислов и солей, электролиз, термическая диссоциация карбонильных соединений.

Имеются ключевые моменты применяющихся способов производства металлических порошков:

  • Шаровой способ – мелкие металлические обрезки со стружкой дробятся и перетираются в шаровой мельнице.
  • Вихревой способ – нагнетание в специальных мельницах (при помощи вентиляторов) сильного воздушного потока, приводящего к взаимному столкновению частиц металла. На выходе получается качественно измельченный порошок, с блюдцеобразной формой зерен.
  • Применение специальных дробилок. Принцип действия таких устройств основан на измельчении металлических частиц с помощью ударного воздействия падающего груза.
  • Распыление – легкоплавкий металл, находящийся в жидкой фазе, распыляется потоком сжатого воздуха. После этого его отправляют для размельчения к быстровращающемуся диску.
  • Электролиз – металл восстанавливается из расплава под воздействием электрического тока, что делает его хрупким. Это свойство дает ему возможность легко перемалываться в мельнице до состояния порошка. Форма зерен порошка при этом дендритная.

Спекание прессованных изделий

При спекании увеличивается поверхность контакта частиц, а также плотность материала и его прочность.

Температура спекания зависит не только от химического состава прессовки, но также и от фракции порошка. В прессовках из тонких порошков частицы имеют большую внутреннюю и внешнюю (в связи с пористостью) поверхности, температуры спекания таких прессовок ниже, чем прессовок из порошков более крупной фракции того же состава.

Твердофазное спекание однокомпонентных прессовок производится при температуре около 0,7–0,9 их абсолютной температуры плавления. В начальной стадии спекания снимаются наклеп и остаточные напряжения, что сопровождается ослаблением физического контакта между частицами, относительная плотность при этом практически остается неизменной. По достижении температуры, составляющей примерно половину температуры плавления, развиваются процессы восстановления оксидов и удаления из прессовки газообразных продуктов; снижение или повышение плотности на этом этапе зависит от начального количества оксидов и характера порообразования, препятствующего (при закрытых порах) или способствующего (при открытых порах) удалению газов. На последнем – высокотемпературном – этапе спекания идет диффузионная рекристаллизация с полным развитием металлических контактов, что сопровождается уплотнением материала (рис. 7, а, б).

Рис. 7. Схема объединения структурных элементов порошковой заготовки при уплотнении и спекании: а – сближение; б – соприкосновение; в – начало объединения; г – полное объединение заготовок

Твердофазное спекание двухи многокомпонентных прессовок производится при температуре несколько ниже точки плавления наиболее низкоплавкого компонента в порошковой смеси.

Жидкофазное спекание многокомпонентных прессовок производится при нагреве несколько выше температуры плавления самого легкоплавкого компонента, вводимого в смесь порошков в качестве связующего, или точки плавления эвтектики этого компонента с другими компонентами порошковой смеси. От взаимной растворимости компонентов и их способности образовать химические соединения зависит, будет полученный после спекания материал однофазным или многофазным.

Прессовки имеют, как правило, большую удельную поверхность и склонность к окислению, поэтому спекание производят чаще в нейтральной или восстановительной среде (вакуум, угольные засыпки, водород, азот).

Если на поверхности частиц находятся оксиды, не восстанавливающиеся водородом, то в шихту вводят сжатый углерод, восстанавливающий при нагреве металлы из оксидов (оксиды титана, магния, хрома, тантала, ниобия).

Температура спекания изделий конструкционного назначения из порошков на основе железа 1 100–1 200 °С, на основе меди – 800–950 °С.

Спеченные материалы можно подвергать ковке, прокатке, штамповке при повышенных температурах. Обработка давлением позволяет снизить пористость материалов и повысить их пластичность. Например, у спеченных заготовок вольфрама с исходной пористостью 38–40 % после ковки пористость снижается до 2–5 %, и металл приобретает пластичность, необходимую для протяжки через фильеры или прокатки. Перед прокаткой для снятия напряжений заготовки из вольфрама подвергают промежуточному отжигу при температурах выше 1 200 °С.

После протяжки вольфрама в проволоку диаметром 0,05 мм пористость его снижается до 1 %.

Изготовление порошковых изделий

Типовой технологический процесс изготовления деталей методом порошковой металлургии состоит из следующих основных операций: приготовление шихты (смешивание), формование, спекание и калибрование.

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.

Формование порошка

Формование изделий осуществляется путем холодного прессования под большим давлением (30-1000 МПа) в металлических формах. Обычно используются жёсткие закрытые пресс-формы, пресс-инструмент ориентирован, как правило, 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.

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. Прессовка превращается в монолитное изделие, технологическая связка выгорает (в начале спекания).

Калибрование

Калибрование изделий необходимо для достижения нужной точности размеров, улучшается качество поверхности и повышается прочность.

Дополнительные операции

Иногда применяются дополнительные операции: пропитка смазками, механическая доработка, термическая, химическая обработка и др.

Виды изделий из порошковых композиционных материалов

Металлокерамические твердые сплавы. Эти сплавы применяют в виде пластинок к режущему инструменту и инструменту для буров при бурении горных пород, а также в виде фильер для волочения. Некоторые мелкие режущие инструменты (сверла, развертки, фрезы) изготовляют целиком из твердых сплавов.

Металлокерамические твердые сплавы очень тверды (82–92 HRA) и способны сохранять режущую способность до температур 1 000–1 100 °С. Основной составляющей таких сплавов являются карбиды вольфрама, титана, тантала. В качестве связующего применяют кобальт (см. раздел 1).

Антифрикционные и фрикционные изделия. Антифрикционные сплавы содержат дефицитные цветные металлы (олово, свинец, сурьма), кроме того, они не могут работать в условиях сухого трения, при большой скорости скольжения, в агрессивных средах и при температурах выше 350 °С.

Для изготовления подшипников скольжения, вкладышей, втулок, уплотнителей все более широкое применение находят спеченные антифрикционные материалы, которые могут работать в названных выше условиях. Эти материалы характеризуются также низким коэффициентом трения, высокой износоустойчивостью и хорошей прирабатываемостью. Относительная пористость этих материалов (18–25 %) обеспечивает необходимую впитываемость масла, для этого изделия обрабатывают в масляной ванне при температуре 100–120 °С.

Спеченными антифрикционными материалами являются железографит, железографит–медь, железо–медь, бронзографит.

Фрикционные спеченные материалы применяют для прокладок в тормозных дисках машин, для тормозных лент и колодок в самолетах, тракторах и т. д. В состав их входят медь, железо, олово, графит, кремний. Эти материалы выдерживают давление до 7 МПа и нагрев до температуры 550 °С.

Фильтры. Фильтры, спеченные из порошков металлов и металлоподобных соединений по сравнению с фильтрами из других материалов (бумаги, фибры, фетра, металлических сеток, фторопластовых и нейлоновых пористых материалов) имеют большие прочность и стабильность формы, теплостойкость и теплопроводность, а также способность регенерироваться в процессе работы. Различные фильтры задерживают частицы размером от 10 до 1 мкм.

Фильтры изготовляют из порошков железа, стали, бронзы, титана, они могут иметь форму лент, труб, стаканов.

Методами порошковой металлургии получают электроконтакты, магниты, а также детали из углеродистых, легированных сталей, чугунов и цветных сплавов, которые заменяют изделия, получаемые по традиционной технологии (литьем, обработкой давлением).

Получение спеченных изделий включает калибровку и термическую обработку.

Традиционно для получения деталей используют порошки с размерами частиц от 400 до 20 мкм. Для некоторых специальных изделий необходимы тонкие порошки с частицами от 2 до 0,1 мкм. Это обусловливает переход от механических способов получения порошков к химическим и электрохимическим методам (восстановление в газовой и жидкой фазах, электролиз).

Описание метода

Метод ГИП это один из способов уплотнения металлических или керамических материалов путем приложения высокого изотропного давления при высокой температуре ниже температуры плавления материала. Используется в двух случаях:

  1. Устранение закрытой пористости в отлитой или спеченной детали
  2. Консолидации порошка в закрытом металлическом контейнере

Рассмотрим второй случай, поскольку он является наиболее сложным. Процесс горячего изостатического прессования в случае консолидации порошковых материалов состоит из стадий:

  • Разработка и производство металлической формы
  • Заполнение формы требуемым порошком
  • Вакуумирование формы
  • Помещение в пресс ГИП
  • Повышение температуры и давления
  • Выдержка при нужных технологических параметрах
  • Охлаждение пресса и формы
  • Удаление полученной детали из формы

Ниже, на рисунке приведен пример изготовления детали конечной формы с помощью метода ГИП. Форма отделяется от детали механической обработкой, если деталь имеет простую форму. В случае сложной формы детали, отделение от формы осуществляется с помощью выщелачивания кислотой.

Итак, посмотрим, как выглядит вся производственная цепочка для получения изделий готовой формы методом порошковой металлургии:

Ниже рассмотрены технологические параметры, которые являются наиболее важными для контроля на каждой стадии обработки:

Этап Плавка и распыление с целью получения порошка Изготовление металлической формы для процесса ГИП Горячее изостатическое прессование детали Удаление формы и финишная обработка Сертификация продукции
Наиболее важные технологические параметры Хим. состав
Содержание кислорода.
Содержание примесей.
Состояние сварных швов Плотность.
Пористость.
Размер зерен.
Однородность.
Размеры.
Допуски.
Прочность на разрыв.
Ударная прочность

Применение метода горячего изостатического прессования для получения деталей готовой формы:

  • изготовление вентилей и клапанов из никеля и нержавеющейстали
  • производство лопаток для турбин в аэрокосмическойотрасли
  • в медицине для получения заготовок дляимплантантов

Основные вопросы, которые должны быть приняты во внимание, при рассмотрении метода горячего изостатического прессования на производстве:

  • экономические выгоды при использовании метода порошковой металлургии и горячего изостатического прессования (ГИП) вместо традиционных методов;
  • будет ли повышение качества продукции после применения метода горячего изостатического прессования;
  • есть ли новые возможности для разработки высокотемпературных компонентов при использовании метода ГИП;
  • позволит ли использование метода ГИП снизить расходы на обработку деталей;
  • будут ли сокращены издержки в результате потерь материала при обработке.

Все эти вопросы должны быть тщательно проработаны перед тем, как заменять существующие технологии по производству деталей из металлов и сплавов на технологию горячего изостатического прессования.

Компактирование

Порошковая металлургия также предусматривает проведение процедуры, которая основана на получении полуфабрикатов в виде прутков и лент. После прессования можно получить практически готовое к применению изделие.

К особенностям процесса компактирования можно отнести нижеприведенные моменты:

  1. В качестве сырья при проведении рассматриваемого процесса применяется сыпучее вещество.
  2. После прохождения компактирования сыпучий порошок становится компактным материалом с пористой структурой. Прочность получаемого изделия приобретается в ходе проведения других процессов обработки.

Принцип порошковой металлургии

Рассматривая процесс прессования порошка, отметим применение следующих технологий:

  1. прокатывание;
  2. шликерное литье;
  3. изостатическое прессование за счет оказания давления газом или жидкостью;
  4. прессование с одной или обеих сторон при применении специальных металлических матриц;
  5. инжекционный метод.

Для того чтобы ускорить процесс компактирования, изделия порошок подвергается воздействию высокой температуры. В большинстве случаев расстояние между отдельными частицами уменьшается за счет воздействия высокого давления. Большой прочностью обладают порошки, изготавливаемые из мягких металлов.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.