Практическое занятие №2

«ТЕХНОЛОГИЯ ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ»

2.1 Цель работы

Изучить этапы подготовки порошков к прессованию и основные технологические операции при изготовлении изделий методами порошковой металлургии.

2.2 Содержание работы

1. Изучение технологических свойств порошков и методов прессования порошковых материалов и изделий.

2. Определение метода изготовления заданного изделия и способа дозировки порошковой смеси в пресс-форму.

3. Расчет плотность порошковой смеси в компактном состоянии и массы навески порошковой смеси для изготовления прессовки.

4. Определение давления, необходимого для прессования изделия заданной пористости, с учетом потерь давления прессования на трение и боковое давление.

2.3 Теоретическая часть

Порошковой металлургией называют отрасли по производству металлических порошков, а также изделий из них или их смесей с неметаллическими порошками. При этом основной компонент порошков не доводится до расплавления.

2.3.1 Изготовление изделий из порошковых материалов

Процесс изготовления изделий из порошковых материалов включает операции изготовления порошков, формования, спекания и окончательной обработки с целью повышения физико-механических свойств, получения окончательных размеров и формы, нанесения декоративных и защитных покрытий.

Изготовление порошков. Изготовление порошков основано на двух методах: физико-механическом и химико-металлургическом.

Физико-механический метод превращения исходного материала в порошок осуществляется за счет механического измельчения материала в твердом или жидком состоянии без изменения его химического состава.

К физико-механическим способам относятся дробление, размол, распыление, грануляция, истирание, обработка резанием.

При химико-металлургическом методе изменяется химический состав исходного материала. На химико-металлургическом методе основаны способы восстановления оксидов и электролиза.

Механическое измельчение – дробление, размол, истирание, применяют к хрупким металлам и их сплавам (кремний, сурьма, хром, марганец, ферросплавы, сплавы алюминия с магнием).

Для грубого измельчения (частицы размером 1..10мм) применяют дробилки разных типов: валковые, конусные, бегунки.

Для тонкого измельчения применяют шаровые мельницы – вращающиеся, инерционные, планетарные.

Измельчение методом распыления и грануляции применяется для получения порошков металлов с температурой плавления до 1600 ˚С (алюминий, железо, сталь, цинк, медь, свинец, никель и их сплавы).

Химико-металлургический метод (процесс восстановления металлов из их оксидов или солей). В качестве восстановителя используется водород, оксид углерода, аммиак, природный газ, кокс и др.

Сырьем для восстановления медных, никелевых и кобальтовых порошков служат оксиды меди (Cu₂O; CuO), монооксид никеля (NiO), оксиды кобальта (Co₂O₃, Co₃O₄). Восстановление проводят в муфельных печах водородом, диссоциированным аммиаком, природным газом. Температура восстановления для меди – 400…500 ˚С; для никеля – 700…750 ˚С; для кобальта – 520…570 ˚С. После восстановления получают губку, которая хорошо растирается в порошок.

Сырье для восстановления вольфрама - продукт разложения вольфрамовой кислоты H₂WO₄ или паравольфрамат аммония 5Na₂O ^. 12WO₃ ^. 11H₂O. Восстановление вольфрама проводят в электропечах водородом (850…900 ˚С) или углеродом (1350…1550 ˚С). Также получают порошки молибдена, титана, циркония, ниобия, стали.