- •Основи отримання порошкових та композиційних матеріалів Методичні вказівки
- •6.050403 –“Інженерне матеріалознавство”
- •6.050403 –“Інженерне матеріалознавство”
- •1 Пресування порошкових матеріалів
- •1.1 Розподіл щільності в пресовці
- •Значення бічного тиску і тертя об стінки прес-форми
- •Вплив мастил на процес ущільнення пресовок
- •1.1.3 Тиск виштовхування і пружна післядія
- •1.1.4 Вплив властивостей порошків і параметрів пресування на процес ущільнення порошків
- •1.2 Основні теорії пресування
- •1.3 Практика пресування
- •1.3.1 Підготовка порошків до пресування
- •1.3.2. Відпал
- •1.3.3. Класифікація порошків
- •1.3.4. Змішування
- •1.3.5 Грануляція
- •Лабораторна робота №1 Вивчення процесів ущільнення порошкових матеріалів
- •Порядок виконання роботи
- •Обговорення результатів
- •Контрольні запитання
- •Література
- •2 Cпікання
- •2.1 Основні механізми спікання
- •2.2 Вплив різних факторів на процес спікання
- •2.3 Спікання багатокомпонентних систем у твердій фазі
- •2.4 Спікання у присутності рідкої фази
- •Лабораторна робота № 2 Дослідження процесу спікання порошкових виробів
- •Обговорення результатів
- •3 Порошкові конструкційні матеріали
- •3.1 Класифікація порошкових конструкційних матеріалів
- •3.2 Технологія виготовлення порошкових конструкційних матеріалів
- •3.3 Особливості термічної обробки порошкових конструкційних матеріалів
- •Лабораторна робота № 3 Одержання та вивчення властивостей порошкових конструкційних матеріалів
- •Експериментальна частина
- •Обробка та обговорення отриманих результатів
- •Контрольні запитання
- •Література
- •4 Антифрикційні матеріали
- •4.1 Класифікація, властивості та призначення порошкових антифрикційних матеріалів
- •4.2 Технологія виготовлення антифрикційних матеріалів
- •4.3 Додаткова обробка порошкових антифрикційних матеріалів
- •Лабораторна робота № 4 Одержання та вивчення властивостей порошкових антифрикційних матеріалів
- •Обговорення результатів
- •Контрольні запитання
- •Література
1.3.4. Змішування
Одна з найвідповідальніших додаткових операцій перед пресуванням - змішування. Властивості спечених виробів багато в чому залежать від того, наскільки рівномірно в результаті змішування були розподілені компоненти шихти. У порошковій металургії застосовується також змішування різних фракцій порошку одного сорту, змішування партій порошку, одержаного різними методами. Мета цих операції – поліпшити пресуємість шихти, а також здешевити її за рахунок деякого розбавлення дорогих сортів порошку дешевшими.
Змішування можна здійснювати механічними і хімічними методами. Змішування однорідних компонентів, відмінних гранулометричним складом і методом отримання, проводиться механічними методами в змішувачах різної конструкції: барабанах, млинах.
Рівномірність механічного змішування визначають наступні чинники: розмір і форма частинок змішуваних компонентів, густина компонентів, характер середовища змішування, тип устаткування змішувача тощо.
Для змішування порошків часто застосовуються порожнисті барабани змішувачів з ексцентричною віссю обертання (типу "п'яної бочки"). Перемішування шихти досягається шляхом струшування її при обертанні барабана.
Застосовують також конусні змішувачі. Такі змішувачі застосовують в тих випадках, коли компоненти не повинні наклепувати і подрібнюватися в процесі змішування. Тривалість змішування 2...8 годин і більше.
У кульових і вібраційних млинах поєднується процес помелу і змішування. У цих установках досягається інтенсивніше змішування і частинки матеріалу одночасно подрібнюються.
У тих випадках, коли змішувані компоненти шихти значно відрізняються за густиною, в шихту вводиться машинне мастило в кількості 1-2%. В результаті цього запобігається сегреція шихти і досягається більш рівномірне змішування компонентів.
В даний час методи хімічного змішування мають менше розповсюдження, ніж механічні. Проте вони відносно рівномірності розподілу компонентів мають перевагу перед механічними, особливо коли кількість "другого" компоненту, що вводиться в шихту, менше 1%.
Хімічний метод змішування полягає в осадженні з розчинів на поверхні частинок основного металу добавки металу у вигляді його солі, у випаровуванні водного розчину солі металу-добавки при одночасному інтенсивному перемішуванні з порошком основного металу. Надалі сіль може розкладатися або відновлюватися в процесі подальшого відпалу або безпосередньо в процесі спікання виробу.
1.3.5 Грануляція
Грануляція вихідної шихти зазвичай проводиться з метою поліпшення її текучості, особливо в тих випадках, якщо вона складається з порошків, з малим розміром частинок (менше 5...10 мкм). Грануляцію можна проводити різними методами, серед яких найпоширенішим є метод, заснований на замішуванні порошку із зв'язкою (парафін, розчин каучуку в бензині, розчин полівінилового спирту в воді тощо.). Надалі одержана суміш протирається на протирочних ситах і гранулюється обкаткою в спеціальних барабанних або конусних грануляторах.
Можлива також грануляція за рахунок розпилювання суспензій, які вміщують розчин зв’язки (наприклад розчин парафінового воску та стеарінової кислоти в трихлоретані) та порошків з їх вмістом в суспензії 70…80%.
Грануляцію (укрупнення) частинок шихти можна також проводити її спіканням з подальшим дробленням. Найчастіше цей метод прийнятний для укрупнення дисперсних порошків з метою підвищення їх текучості і зниження пірофорності.