- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1. Производство металлических порошков и их свойства
- •Механические методы получения порошковых материалов
- •Дробление и размол твердых материалов
- •Измельчение ультразвуком
- •1.1.3. Диспергирование и грануляция расплавов
- •1.2. Физико-химические способы получения порошков
- •1.2.1. Химическое восстановление из оксидов и других твердых соединений металлов
- •1.2.2. Химическое восстановление различных соединений металлов из водных растворов и газообразных соединений
- •1.2.3. Диссоциация карбонилов, электролиз водных растворов или расплавленных солей, термодиффузионное насыщение
- •1.3. Свойства порошков и методы их контроля
- •1.3.1. Химические свойства
- •1.3.2. Физические свойства
- •1.3.3. Технологические свойства
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 2. Подготовка, формование и спекание металлических порошков
- •2.1. Подготовка порошков к формованию
- •2.1.1. Отжиг и классификация
- •2.1.2. Приготовление смесей
- •2.2. Формование порошков
- •2.2.1. Механизм процесса формования
- •2.2.2. Прерывистые методы формования
- •2.2.3. Непрерывные методы формования
- •Несоответствия качества изделий при прессовании и факторы, способствующие снижению качества
- •2.3. Спекание
- •2.3.1. Содержание операции спекания
- •2.3.2. Твердофазное спекание
- •2.3.3. Спекание многокомпонентных систем
- •2.3.4. Жидкофазное спекание
- •Несоответствия качества при прессовании и факторы, способствующие снижению качества
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 3. Новые технологические процессы в порошковой металлургии
- •Самораспространяющийся высокотемпературный синтез
- •3.1.1. Особенности технологии свс
- •3.1.2. Варианты реализации процесса свс
- •Источниками энергии
- •3.2. Механическое легирование
- •3.2.1. Особенности процесса механического легирования и применяемое оборудование
- •3.2.2. Механизм механического легирования
- •3.2.3. Области применения механического легирования
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 4. Пористые материалы
- •4.1. Свойства и особенности изготовления пористых порошковых материалов
- •4.1.1. Свойства пористых материалов
- •4.1.2. Особенности технология изготовления пористых материалов из порошков
- •3.2. Пропитка порошковых формовок
- •3.2.1. Самопроизвольная пропитка
- •3.2.2. Пропитка под управляемым давлением
- •3.2.3. Керметы, получаемые методом пропитки
- •Вопросы для самоконтроля
- •Заключение
- •Список использованной и рекомендуемой литературы
- •Оглавление
- •Глава 1. Производство металлических порошков
- •Глава 2. Подготовка, формование и спекание
- •Глава 3. Новые технологические процессы
- •Глава 4. Пористые материалы………..……………….. 67
Е.А. Тупатилов
ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ
Утверждено редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
Брянск
Издательство БГТУ
2011
У
Тупатилов, Е.А. Порошковая металлургия: [Текст] + [Электронный ресурс]: учеб. пособие / Е.А. Тупатилов. - Брянск: БГТУ, 2011. – 84 с.
ISВN 978-5-89838-578-1
Изложены в кратком и систематизированном виде вопросы, связанные с технологическими основами производства порошковых материалов и изделий из них. Рассмотрены основные характеристики порошков, основные технологические переделы порошковой металлургии с описанием используемого в производственном процессе оборудования. Раскрыты физико-химические основы формирования свойств порошковых материалов и изделий. Приведены перспективные направления развития технологии порошковой металлургии, направленные на получение материалов со специальными свойствами.
Учебное пособие предназначено для студентов специальности 150501 – «Материаловедение в машиностроении», а также может быть полезно для студентов специальности 150204 – «Машины и технология литейного производства», аспирантов и инженерно-технического персонала машиностроительных предприятий.
Ил. 15. Табл. 2. Библиограф. – 6 назв.
Научный редактор Р.А. Богданов
Рецензенты: кафедра «Технология конструкционных материалов и ремонт машин» Брянской государственной инженерно-технологической академии; Д.Г. Симочкин
Редактор издательства Л.И. Афонина
Компьютерный набор Е.А. Тупатилов
Темплан 2011 г., п. 35
подписано в печать Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная. Офсетная печать.
Усл. печ. л. 9,99. Уч.–изд. л. 9,99 Тираж 100 экз. Заказ
Брянский государственный технический университет 241035, г. Брянск, бульвар 50-летия Октября, 7, БГТУ. 58-82-49 Лаборатория оперативной полиграфии БГТУ, ул. Институтская, 16
ISВN 978-5-89838-578-1 © Брянский государственный
технический университет, 2011
Предисловие
Учебным планом специальности «Материаловедение в машиностроении» предусмотрено изучение дисциплины «Технологические основы производства порошковых и композиционных материалов и изделий». Целью освоения дисциплины является базовая общепрофессиональная материаловедческо-технологическая подготовка студентов в области структуры, свойств и технологии производства материалов и изделий методом порошковой металлургии.. Изложенный в данном учебном пособии материал содержит основную теоретическую часть учебной дисциплины, дополнительную информацию для семинарских занятий, самостоятельной работы студентов, что соответствует рабочей программе курса и основным задачам ее освоения.
Учебное пособие состоит из 4 глав. В первой главе приведены основы производства металлических порошков и основные их характеристики. Во второй главе рассмотрены технологические основы производства изделий из порошковых материалов. В третьей главе изложены теоретические основы перспективных направлений развития технологии порошковой металлургии. Четвертая глава содержит сведения об основных группах пористых материалов, получаемых методом порошковой металлургии, их свойствах и технологии производства. С методической точки зрения материал в учебном пособии изложен в определенной логической последовательности, в конце каждой главы сделаны общие выводы и читателю предлагается проверить уровень своих знаний и усвоения теории, ответив на вопросы для самоконтроля.
В издании приведены основные тенденции и направления развития современного теоретического и прикладного материаловедения в области порошковой металлургии. Выполнен обзор современного состояния вопроса обеспечения качества изделий из порошковой металлургии с приведением примеров и результатов различных исследований, производственного опыта. Изложение отмеченных вопросов базируется на общих представлениях о физико-химических основах порошковой металлургии.
Введение
Среди имеющихся разнообразных способов обработки металлов порошковая металлургия занимает свое особое место, так как позволяет не только производить изделия различных форм и назначений, но и создавать принципиально новые материалы, получить которые иным путем крайне трудно или вообще невозможно.
Порошковой металлургией называют область науки и техники, охватывающую производство металлических порошков, а также изделий из них или их смесей с неметаллическими порошками. Ее важными отличительными чертами являются получение веществ в порошкообразном состоянии и проведение операции нагрева (спекания) заготовок из порошков при температуре ниже точки плавления соответствующего металла или, в случае смеси разнородных порошков, ниже температуры плавления наименее тугоплавкого компонента основы. Таким образом, последовательное осуществление в едином цикле операций получения порошка и превращения его в изделие составляет суть порошковой металлургии .
Являясь древнейшим способом производства металлов и изделий из них, порошковая металлургия на данном этапе ее развития одновременно представляет собой и одну из молодых и перспективных отраслей современной техники. Концепция учебного пособия базируется на неразрывной связи структуры, состава и технологии производства со свойствами порошковых материалов и изделий. Поэтому совместно рассматриваются особенности строения, структуры, свойств и теоретические закономерности физических, физико-химических и химических жидко-, твердо- и газофазных процессов, явлений и превращений, лежащих в основе традиционных и новых технологий производства материалов и изделий методом порошковой металлургии.
В связи с этим материал излагается в определенной последовательности, начиная с особенностей процессов производства порошковых материалов и их свойств и заканчивая перспективными направлениями развития порошковой металлургии.
Изучение теоретических основ порошковой металлургии является научной основой для повышения свойств существующих и разработки новых порошковых материалов и изделий с заданными структурой и свойствами с учетом современных потребностей развития промышленности.