55. Горячее прессование порошков в металлических пресс-формах.

Прессование порошков в металлической пресс-форме под давлением сжатия приводит к уменьшению объема порошка в результате перераспределения частиц, заполнения пустот и пластической деформации.

Схема конструкции металлической пресс-формы для одностороннего прессования приведена на рис.4.8

В еличина давления на боковые стенки зависит от трения между частицами, частицами и стенкой пресс-формы и равна 25...40% вертикального давления пуансона. Из-за трения на боковых стенках по высоте изделия вертикальная величина давления получается неодинаковой: у пуансона наибольшей, а у нижней части – наименьшей (рис. 4.8). По этой причине невозможно получить по высоте отпрессованной заготовки равномерную плотность. Неравномерность плотности по высоте заметна в тех случаях, когда высота больше минимального поперечного сечения.

Рис.4.8. Пресс-форма:

1 – пуансон; 2 – матрица; 3 – прессуемый порошок; 4 – подставка

Для получения более качественных изделий после прессования, получения более равномерной плотности по различным сечениям применяют смазки (стеариновую кислоту и ее соли, олеиновую кислоту, поливиниловый спирт, парафин, глицерин и др.), уменьшающие внутреннее трение и трение на стенках инструмента. Смазку обычно добавляют в порошок, что обеспечивает наилучшие производственные показатели.

Одностороннее прессование применяют для прессуемых изделий с соотношением высоты к наименьшему размеру поперечного сечения d : H/d = 2...3. При большем соотношении размеров применяют двустороннее прессование (рис.4.9. ).

Р ис. 4.9. Схема двустороннего прессования порошковых материалов

56. Гидростатическое прессование порошков

Если сжимающее усилие создается жидкостью прессование называют гидростатическим (рис. 4.10).

При гидростатическом прессовании порошок засыпают в резиновую оболочку и затем помещают ее после вакуумирования и герметизации в сосуд с жидкостью, в котором поднимают давление до требуемой величины. Из-за практического отсутствия трения между оболочкой и порошком спрессованное изделие получают с равномерной плотностью по всем сечениям, а давление прессования в этом случае меньше, чем при прессовании в стальных пресс-формах. Перед прессованием порошок подвергают виброуплотнению. Гидростатическим прессованием получают цилиндры, трубы, шары, тигли и другие изделия сложной формы. Этот способ выполняют в специальных установках для гидростатического прессования.

Р ис. 4.10. Схема установки для гидростатического формования порошка: 1 – гидронасос высокого давления; 2 – камера прессования (гидростат); 3 – порошок; 4 – эластичная оболочка; 5 – манометр;

6 – крышка

Недостатком гидростатического прессования является невозможность получения прессованных деталей с заданными размерами и необходимость механической обработки при изготовлении изделий точной формы и размеров, а также малая производительность процесса.

57. Горячая прокатка и ковка порошков.

Сущность такого метода получения КМ из металлических порошков заключается в том, что приготовленная порошковая шихта упаковывается в вакуумированном, герметически закрытом, ковком и газонепроницаемом контейнере (оболочке). Затем подогревается до температуры на 10…15% выше температуры спекания порошка, а затем вместе с оболочкой подвергается прокатке или ковке. В качестве оболочки может медь, мягкая сталь и биметалл в виде медно-железной фольги. Получаются однородные изделия с малой пористостью, не загрязненные кислородом, азотом и другими газами. В качестве порошков – вольфрам, титан, молибден никель и др.