- •Введение
- •1. Получение порошков
- •1.1 Механические методы
- •1.2 Физико-химические методы получения металлических порошков
- •2. Свойства порошков
- •2.1. Химические свойства порошков (состав)
- •2. 2. Физические свойства порошков
- •2. 3. Технологические свойства порошков
- •3. Технология формования деталей из порошков.
- •4. Спекание изделий из порошковых материалов
- •Конструкционные материалы.
- •5.1. Классификация конструкционных материалов
- •Антифрикционные материалы и изделия
- •7. Современные композиционные материалы
- •7.1 Классификация композиционных материалов
- •7.2 Принципы выбора материалов матриц и волокон
- •7.3 Принципы выбора структуры композита и способа его изготовления
- •7.4 Прогноз свойств упорядоченных композитов
- •8. Композиционные материалы, получаемые методом порошковой металлургии
- •8.1 Диспесноупрочненные материалы.
- •8.2 Волокнистые композиционные материалы
4. Спекание изделий из порошковых материалов
Спекание – сложный физико-химический процесс. В нем сочетаются явления, в первую очередь определяющие перенос массы, и явления, зависящие от взаимодействия компонентов и состава газовой атмосферы, в которой происходит спекание.
В процессе спекания благодаря большой подвижности атомов; при повышенной температуре увеличивается поверхность сцепления частиц, контакт из неметаллического (обусловленного наличием окисных пленок) становится металлическим, повышается прочность изделия, изменяются его размеры и свойства.
Спекание производится при температуре 0,6–0,9 абсолютной температуры плавления металла порошка в случае однокомпонентной шихты или температуры плавления основного металла в многокомпонентной системе порошков.
Практической целью спекания является достижение определённого уровня требуемых свойств, формирующихся в процессе нагрева исходного порошкового тела.
Чаще всего выделяют шесть основных стадий спекания:
- возникновение и развитие связей между частицами;
- образование и рост шеек контактов;
- закрытие сквозной пористости;
- сфероидизация пор;
- уплотнение за счёт усадки пор;
- укрупнение пор.
Основные процессы, происходящие при спекании:
Рекристаллизация – рост одних зерен за счёт соседних той же фазы.
Уплотнение при нагреве – сокращение объёма пор, что приводит к возрастанию плотности.
Основные факторы, оказывающие влияние на ход спекания:
Свойства исходных порошков.
Давление прессования.
Температура спекания.
Продолжительность спекания.
Активирование и атмосфера спекания.
Спекание производят в печах. Печи для спекания делятся:
По типу обогрева или источника энергии:
- электрические;
- пламенные.
2. По принципу работы:
- периодического действия;
- непрерывного действия.
3. По характеру среды:
- воздушная;
- нейтральная;
- восстановительная;
- вакуумная.
4. По рабочей температуре:
- низкотемпературные (до 12500С);
- высокотемпературные (выше 12500С).
5. По степени механизации:
- автоматические;
- полуавтоматические;
-неавтоматизированные.
Спеченные изделия применяются в автомобилестроении и электротехнической промышленности. В ближайшие годы порошковая металлургия получит большое развитие в авиационной, электронной технике и машиностроении. Если в предыдущие годы изделия порошковой металлургии использовались только благодаря лишь своим уникальным свойствам, то в настоящее время интенсивное производство изделий из порошков связано с высоким коэффициентом использования материала (до 0,95) и, вследствие этого, со значительной экономией проката и легированных сталей.
Конструкционные материалы.
Под конструктивной прочностью подразумевают комплекс прочностных свойств, которые в наибольшей степени влияют на эксплуатационные свойства изделия.
Порошковые конструкционные материалы наиболее распространенный вид порошковой металлургии общемашиностроительного и приборостроительного назначения. Потребность в этой группе деталей превышает 60 % всей потребности в порошковых материалах. Любой порошковый материал в той или иной мере может быть конструкционным. Однако собственно конструкционными считают те, которые предназначены для изготовления различных деталей машин, механизмов и приборов.