2.3 Описание технологической схемы.

2.3.1 Подготовка порошков.

Для приготовления шихты берутся порошки железа, графита и хрома. Перед подготовкой приготовления шихты они проходят предварительный контроль на соответствие сертификатам. Химический состав порошков определяется содержанием в них основного элемента, легирующих веществ, примесей и газов и устанавливается стандартами, техническими условиями или подбирается в соответствии с требованиями, предъявляемыми к детали и материалам. Физические свойства порошков – форма, размер и распределение частиц по фракциям, удельная поверхность, пикнометрическая плотность также указываются в стандартах и технических условиях.

Порошки представляют собой совокупность частиц округлой формы, дендритной или пластичной формы. Форма частиц и их размеры оказывают определенное влияние на их формуемость, спекаемость и определенный комплекс механических свойств порошковых изделий.

Мелкие порошки имеют низкую текучесть, большую насыпную плотность, хорошую формуемость, большую усадку при спекании, что приводит к изменению размеров. Как правило, мелкие порошки не являются технологичными.

Крупные порошки имеют хорошую текучесть, низкую насыпную плотность, хорошо формуются, имеют малый коэффициент усадки при спекании. Однако крупные порошки обуславливают крупную пористость, которая резко снижает прочность изделий.

Оптимальным считают комбинацию крупных и мелких порошков, когда мелкие частицы занимают пространство между крупными.

Крупные порошки являются наиболее чистыми, таким образом для приготовления шихты выбирают оптимальный размер частиц порошков, из которых будет приготавливаться шихта.

Нужный размер частиц можно выделить из общей массы путем просева.

Для просева порошков в нашем случае используются вибрационные сита. Для просева порошка графита применяется вибрационное сито с сеткой 01, а для порошка хрома – с сеткой 0035 мкм.

После просева определяются технологические свойства порошков (насыпная плотность, текучесть, уплотняемость и формуемость). Насыпная плотность определяется по ГОСТ 19440 – 74 с помощью валюмометра. Текучесть порошка оценивается с помощью воронки с калиброванным отверстием. Текучесть определяется временем истечения навески порошка из воронки через калиброванное отверстие. Текучесть влияет на скорость и равномерность заполнения пресс-формы, т. е. на производительность и качество прессования. Она зависит главным образом от размера частиц и их формы, состояния поверхности и внутреннего трения. Текучесть определяют по ГОСТ 20899-75. Уплотняемость и формуемость определяются по ГОСТ 25280 – 82. Уплотняемость оценивается путем определения плотности прессовок, изготовленных при заданных давлениях прессования в цилиндрических пресс-формах. Формуемость порошков оценивается интервалом значения плотности, при которых прессовки, после извлечения из пресс-формы не осыпаются и не имеют расслойных трещин.

2.3.2. Смешивание

Приготовление шихты осуществляется путем смешивания 3-х порошков: порошка железа, порошка графита и легирующего элемента - порошка хрома.

Качество смешивания определяет однородность получаемой структуры. Если смесь порошков неоднородна, то и структура будет неоднородной (гетерогенной). Плохая структура приведет к плохим механическим свойствам.

Операция смешивания является операцией, обуславливающей качество порошковых изделий. Формование и спекание не исправляют допущенного брака. В приготовляемую шихту , кроме легирующих металлов вводят связующие или смазки, которые облегчают процесс формования.

Смешивание порошков осуществляется с помощью плужкового смесителя. При вращении плужки взрыхливают и перемешивают шихту в результате достигается меньший ее разогрев. Сначала берется порошок хрома, добавляется стеорат цинка и железо в количестве равном количеству хрома. Смешивают эту смесь в течение часа, затем добавляется оставшееся железо, и все перемешивается в течение еще 2 –х часов. Плужковые смесители находят большое применение на всех крупных производствах.

После смешивания порошок снова подвергают контролю на текучесть и насыпной вес