2.1Способи виготовлення порошків

^{Порошки виробляють механічним та фізико-хімічним способами .це поділ умовний.}

^{Механічні способи: подрібнення , розселення, розсиплення .}

^{Хімічний склад таких порошків залишається незмінним .}

^{Фізико хімічні способи :відновлення з оксидів ;дисоціація9розклад0}

^{При цьому хімічний склад порошків значно відрізняється від складу сировини .}

^{Приклад:}

^{FеО + СО =Fе + О2}

^{Fе2Оз+ СО = 2Fе0+202}

^{Комбінований спосіб:}

^{1)Розпилення рідкого металу, а потім відпалюють у середовищі водню.}

^{2)Електроліз . а потім розпилювання}

^{3)Відновлення з оксидів і розпилення .}

^{Спосіб отримання порошку впливає на форму та розмір частинок , його}

^{властивості та вартість}

^{Властивості}

^{Порошки отримані різним способом відрізняються розмірами та формою частинок , їх здатністю до спікання і пресування, а також призначення отриманої деталі}

^{2.2 Властивості порошків Порошки характеризуються фізичними , хімічними та технологічними властивостями .ці властивості регламентуються стандартами та технічними умовами .До технологічних властивостей відносяться : насипна маса , здатність формуватись і пресуватись, плинність.}

^{Розмір порошків складає від 0,1 до 110 мкн.}

^{Насипна маса — маса одиниці об’єму вільно насипаного порошку(кг/мЗ)}

^{Чим більші за розміром частинки і точніша їх форма , тим більше насипна маса порошку}

^{Плинність — це швидкість проходження порошку через отвір певного діаметру. Плинність впливає на рівномірність заповнення прес-форми порошком і швидкість ущільнення в ході пресування .чим менший розмір частинок, тим менша плинність.}

^{Здатність пресуватись - це здатність ущільнюватись і набувати форми під дією зовнішніх сил.}

^{Здатність формуватись - це здатність виробу зберігати свою форму після ущільнення за мінімального тиску.}

^{Усі ці властивості впливають на кінцевий результат порошкової металургії, яким є виріб.}

^{Порошки мають високу активність з киснем. Окиснення супроводжується нагріванням в результаті чого на повітрі можуть загоратись : метал горить!}

3. Формування виробів з порошків

3.1 підготовка шихти до пресування виробів.

Однорідні (чисті) порошки не використовуються для виготовлення виробів. Використовується шихта - суміш порошків і спеціальних речовин (каучук, парафін , графіт, метал і спл.).

Підготовляння шихти - важлива операція технологічного процесу.

У процесі технології виробництва порошків на поверхню потрапляють молекули

води , мастил, утворюються оксидні плівки.

Навіть малий вміст на поверхні порошків цих речовин негативно впливає на

властивості готових виробів. Питома поверхня порошків велика (м2/г)

Оксиди погіршують пресування та спікання.

Водень , азот, оксид вуглецю збільшують крихкість.

Чим дрібніші порошки , тим вони більше забруднені. Щоб запобігти забрудненню порошків, їх зберігають у щільно закритих контейнерах, заповнених інертним газом. Це дорого. Тому перед використанням порошків, їх очищують : відпалюють у відповідній атмосфері. Це підвищує технологічні властивості порошків.

Для полегшення формування та спікання до порошків додають спеціальні речовини.

При виготовленні твердих сплавів додають розчин каучуку в бензині або парафіні, до порошків із сталі - веретенне мастило або олеїнову кислоту.

У процесі виготовлення антифрикційних деталей до шихти додають графіт , для фільтрів — карбонат алюмінію. Перемішують суміші у змішувачах.

3.2 Способи Формування виробів.

Найбільш поширенні способи формування виробів є:

2. холодне та гаряче пресування ;

3. вальцювання;

4. шлікерне лиття (у разові форми)

Пресування . Вироби пресують у пресформах. Зусилля прикладають з одного або

двох чи більше боків.

Однобічне пресування застосовують для виготовлення виробів простої форми

(втулки, кільця)

Внутрішню поверхню змащують для отримання більш однорідної густини по діаметру і висоті виробу.

Вальцювання . Це економічно вигідний спосіб. Вироби виготовляють безперервним формуванням, а потім спікають. Цим способом отримують стрічку та прутки. Вальцювання можна здійснювати у вертикальному та горизонтальному напрямках. Вертикальне вальцювання дозволяє отримати біметал.

Рис. 1. Схема способів вальцювання порошків:

1-бункер; 2-порошок; 3- валки; 4 стрічка (готовий лист)

Шлікерне лиття.

Шлікером називають суспензію , яку заливають у гіпсову або керамічну форму. Рідина із шлікера виходить крізь пори у формі, а в середині форми утворюється виріб. Підсушений виріб виймають із форми, для чого форму руйнують. Після висушування виріб спікають.

3.3 Спікання і обробка (викінчення) порошкових виробів.

Вироби , отримані з порошків, мають малу міцність. Для того , щоб надати виробам великої міцності, їх спікають.

Спікання називають відпалення виробів при температурі , яка становить 0, 7-0, 8 температури плавлення основної складової шихти. Час спікання становить 1-2 години. Під час спікання у виробах відбуваються складні фізико-хімічні процеси (відновлення оксидів, дифузія , рекристалізація, зняття залишкових напруг) , поліпшуються механічні властивості.

а) однобічне; б) двобічне

Рис. Схема пресування порошків:

1 – пуансон; 2 – порошок; 3 – пресформа

При двобічному пресуванні пуансони рухаються назустріч один одному. Виріб отримується більш однорідним по густині порівняно з однобічним пресуванням .

Мундштукове пресування . Застосовують при виготовленні виробів , довжина яких значно перевищує діаметр (прутки, труби тощо) .Ці вироби виготовляють з порошків , які важко пресуються (берилію , вольфраму тощо)

Щоб підвищити густину 9 однорідність) матеріалу виробу , використовують вібрацію , яка до порошку передається через контейнер або пуансон. За допомогою вібрації .можна в кілька разів зменшити зусилля на пуансон.

Рис. Схема мундштукового пресування порошків

1-пуансон, 2-порошок, 3-пресформа ,4-матриця

Механізм деформації і спікання пдшорошків:

Загальна схема технології виготовлення виробів із порошків: порошок; К1 - К.3 - спеціальні речовини; 1-змішування; 2- формування виробів; 3- спікання ; 4-калібрування; 5- різання(доводка, свердління); 6- термічна та хіміко-термічна обробка;

У масовому виробництві використовують печі безперервної дії. Спікання здійснюють в спеціальних атмосфера : водню, аміаку , інертному газі, вакуумі.)

Лекція 8. Хіміко-технологічні процеси у виробництві непродо-вольчих товарів

1. Значення, історія хімічних виробництв та структура хімічної промисловості.

2. Поняття про хіміко-технологічні процеси, їх апаратурне оформлення та параметри роботи.

3. Основні типи хімічних реакторів.

4. Поняття про матеріальний і енергетичний баланс виробництва та їх роль у економічних і технологічних розрахунках.

5. Узагальнена типова схема ХТП.

6. Загальні принципи інтенсифікації хімічних процесів, основні напрями їх вдосконалення і розвитку.

Література.

Желібо С.П., Анопко Д.В., Буслик В.М. і ін. Основи технологій виробництва в галузях народного господарства: Навчальний посібник. – К.: Кондор, 2005. – 716 с.