52. Основы технологии порошковой металлургии и её технико-экономическая оценка

Порошковая металлургия включает произ-во металлических порошков, изделий из них или их смесей и композиций с неметаллами. С помощью технологии порошковой металлургии решаются 2 задачи: 1. Изготовление материалов и изделий с обычными составами, струк-ой и свой-ми но при значительно более выгодных экономич-х показателях их произ-ва. 2. Получение материалов и изделий с особыми свой-ми, составом, струк-ой, кот. недостижимы при других способах произв-ва. Технологич. проц-с из 3 стадий:1. Произ-во метал. порошков. 2. Придание порошкообразному материалу требуемой формы ( формование) 3. Спекание заготовки при повыш температурах.Для произ-ва металлических порошков 2 группы методов: 1. Физико-хим. 2. Механич. Наиболее применяемый из физико-хим методов получения металич порошков -электролитический – разложение водных растворов соединений выделяемого метала или его расплавленных солей при пропускании через них постоянного электротока и последующем разряде соответствующих ионов металла на катоде. Механическое измельчение – примен при произв-ве порошков хрупких металлов и сплавов. Формование чаще всего осущ-ся прессованием порошков в пресс-форме. Прессование зачастую не обеспечивает изготовление многих сложных по конфигурации изделий. Поэтому применяют также гидростатичесий, шликерный. Импульсный методы. Гидростатический- порошок засыпают в резиновую или эластичную оболочку и помещают в камеру гидростата, в которой жидкостью создают давление. Шликерное формование – концентрированную взвесь порошка в жидкости заливают в простую форму. Механизм формования заключается в осаждении частиц на стенках формы под давлением направленных к ним потоков жидкости, которые возникают в результате впитывания жидкости в поры гипсовой формы под влиянием разряжения, создаваемого за перфорированной стенкой стальной формы или пористой стенкой формы из стеклянного порошка. Импульсное формование – отличается очень высокой скоростью приложения нагрузки к порошку. В качестве источника энергии используют заряд взрывчатого вещества, вибрацию, импульсное электромагнитное поле, сжатый газ, поэтому такое формование называется соответственно взрывным , вибрационным и т.д.Спекание заготовок осущ-ся при t, составляющей 70-90*температуры плавления наиболее легкоплавкого компонента, входящего в состав материала, при выдержке от нескольких мин, до нескольких часов. При совмещении операции прессования и спекания получ-ся горячее прессование – позволяет исп. увел. текучести металлов для получ. малопористых изделий при сравн. небольших давлениях. Порошковая металл. обесп. экон. эффект за счет снижения расхода материалов, ум. трудоемкости и себест-ти изгот. При получении деталей методами порошковой металл. отходы мет. сост. всего лишь 2-5 %.

53. Основы лазерной технологии. Методы лазерной обработки материалов и их сравнительная оценка

Лазер является источником оптического когерентного, т.е. согласованного излучения, характериз. высокой направленностью и большой плотностью энергии.Принцип д-я оптического квантового генератора основан на искусственном стимулировании генерации светового излучения высокой мощности. Благодаря направленности и высокой концентрации энергии лазерного луча удается выполнять технол. опер., вообще не осуществ. каким-либо др. методом. Методы:

1) лазерная термообработка. Включает в себя проц. лазерных закалки поверхностного слоя материалов (высокотемп. лаз. нагрев поверхн. изд. и послед. быстрое охлажд. Ее преим. проявл. при обраб. дет. со сложн. профилем и неплоской поверхн. К недост. след. отнести сравнит. выс. капит. затр. на установку лазера и малую глубину упрочнения), отжига (преследует цель получения более равновесной, по сравн. с исх. сост., структуры, облад. большей пластичностью и меньшей твердостью) и отпуска (примен. при необх. локального увелич. пластичности или ударной вязкости, наприм. в местах прикрепл. дет. После лаз. отпуска сталь им. большие прочность, твердость, ударную вязкость, чем после традиц. технол. отпуска).

2) лазерная поверхностная обработка включ. лазерные легирование (относ. к проц. созд. на поверхн. обраб. мат. покрытий с высокими эксплуатац. хар-ками. Данный метод позвол. заменить дорогостоящие дет., целиком изгот. из легированных сталей, деталями из дешевых углеродистых сталей с поверхностным легированным слоем. Легир. отлич. большой энергоемкостью), аморфизацию (одно из направл. модификации поверхностей обраб. изд. Созд. аморфных слоев явл. весьма перспективным, т.к. такие слои облад. выс. твердостью, коррозионной и износостойкостью), наплавку (использ. с целью восстановления изнош. дет. Она не деформируется и не требует послед. механической обраб.).

3) лазерная размерная обработка. Процессы обраб. мет. резанием, кот. включ. в себя лаз. резку, лаз. сверление отверстий, лаз. фрезерование пазов. Сфокусир. лаз. излуч. дает высокую концентрацию энергии, что позвол. резать практически любые материалы вне завис. от их теплофиз. св-в. По сравн. с традиц. технол. лаз. обеспечивает высокую производительность, высокое кач-ва поверхн. реза, малую зону теплового влияния, возможность резать сложные контуры.

4) лазерная интенсификация химических реакций. Рассматр. как разновидн. фотохим. технологич. проц., т.е. протек. под действием светового излуч. или вызываемых им. поц. раздел. на три гр.: 1.реакции, кот. могут самопроизв. протекать после поглощ. реагентами светового импульса. 2.реакции, для провед. кот. необходим непрерывный подвод световой энергии к реагентам. 3. хим. проц., в кот. световой импульс, воздействуя на катализатор, активизирует его и способствует интенсификации хим. реакции. Использ. лаз. излуч. в хим. технол. перспективно для получ. новых прод., осуществл. новых хим. реакций, интенсификации существ. химико-технологич. проц.

5) лазерная сварка явл. наиболее перспект. технол. для промышл. использ. Сварное соедин. получ. при нагрев. и расплавл. лазерным лучом участков в месте контакта свариваемых дет. Лаз. сварка с глубоким плавением позвол. сваривать толстые слои мат. с большей скоростью при миним. тепловом возд. на мат., что улучш. св-ва сварного шва и кач-во сварного соедин. По методу воздействия бывает импульсной и непрерывной. По сравн. с традиц. технол. лазерная сварка имеет след. преим.: малое деформирование свариваемых элем., высокая производит. сварки, способность осущ. глубокое проплавление, возм. подачи энергии в труднодоступные места.

6) измерительная лазерная технология. Предназн. для провед. различн. измер. и контроля размеров, линейных перемещений, контроля качества материалов и изделий. Осн. преим. явл. то, что процесс проходит бесконтактно. кроме того, лаз. методы отлич. высокой точностью и быстродействием.

Все лаз. проц. легко поддаются полной автоматизации.