Закономерности получения изделий из металлических порошков методом прессования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение

Высшего Профессионального Образования

Волгоградский Государственный архитектурно - строительный университет

Волжский институт строительства и технологий (филиал)

Факультет МТФ

Кафедра ТПМ

Курсовая работа

По дисциплине: Процессы порошковой металлургии.

на тему: Закономерности получения изделий из металлических порошков методом прессования.

Выполнил: студент гр. ПМКМП - 10 Иванов.В.В.

Проверил проф. Иванов В.М

Волжский 2014

Вариант 15

Вид порошкового материала - Никель

Марка порошка- ПНК-УТ1

Метод изготовления - Карбонильный метод

Пористость, П, % - 23%

Диаметр изделия, d, мм - 16

Высота изделия, h, мм - 36

m - 3,5

P_max, МПа - 880

h_доп.,мм - 10

L_доп,мм-20

Содержание

Введение

1. Методы изготовления порошковых материалов

2. Методы контроля свойств порошков

Химические свойства

Физические свойства

Технологические свойства

3. Основные закономерности прессования

4. Технологические режимы спекания

5. Применение порошковых материалов

Заключение

Список использованной литературы

порошок металлургия спекание технологический

Введение

Производство деталей из металлических порошков относится к отрасли техники, называемой металлокерамикой или порошковой металлургией. Метод порошковой металлургии позволяет получить материалы и детали, обладающие высокой жаропрочностью, износостойкостью, твёрдостью, заданными стабильными магнитными свойствами. При этом порошковая металлургия позволяет получать большую экономию металла и значительно снижать себестоимость изделий.

Порошковая металлургия позволяет получать металлокерамические материалы с особыми физико-химическими, механическими и технологическими свойствами, которые невозможно получить методами литья, обработки давлением.

Однако многие металлокерамические материалы и детали имеют низкие механические свойства (пластичность и ударную вязкость). Кроме того, в ряде случаев стоимость металлических порошков значительно превышает стоимость литых металлов.

Развитие порошковой металлургии обусловлено главным образом тем, что её технологические операции сравнительно просты, а достигаемый с их помощью эффект во многих случаях оказывается поразительным. Только порошковая металлургия позволила преодолеть трудности, возникшие при производстве изделий из тугоплавких (температура плавления 2000 °С и выше) металлов, получать сплавы из металлов с резко различающими температурами плавления, изготавливать материалы из металлов и неметаллов или из нескольких слоёв разнородных компонентов, производить фильтрующие материалы с равномерной объёмной пористостью и успешно решать другие задачи.

1. Методы изготовления порошковых материалов

Сущность порошковой металлургии заключается в производстве порошков и изготовлении из них изделий, покрытий или материалов многофункционального назначения по безотходной технологии. Порошки получают из металлического и неметаллического сырья, а также вторичного сырья машиностроительного и металлургического производства. Технологический процесс производства и обработки изделий и материалов методами порошковой металлургии включает получение порошков, их формование в заготовки, спекание (температурную обработку) и при необходимости окончательную обработку (доводку, калибровку, уплотняющее обжатие, термообработку).

Способы производства порошков подразделяют на механические (без изменения химического состава исходных материалов), физико-химические и комбинированные.

Механический метод подразумевает механическое измельчение компактных материалов, осуществляющееся путём дробления, размола или истирания в специальных агрегатах-мельницах (вихревых, планетарных, центробежных, шаровых, вибрационных, вращающихся и т.д.).

Физико-химические методы получения металлических порошков. Соединения галогениды металлов, которые восстанавливаются либо водородом, либо активными металлами (натрий и магний). Механизм восстановления большинства твердых соединений газообразными восстановителями основывается на адсорбционно-автокаталитической теории.

Восстановители, используемые при восстановлении порошков.

Восстановителями служат газы (водород, оксид углерода, диссоциированный аммиак, природный конвертируемый, водяной, коксовый или доменный газы), твердый углерод (кокс, древесный уголь, сажа) и металлы. Выбор восстановителя зависит не только от термодинамических оценок, но и от летучести, которая должна быть минимальной, так как иначе процесс нужно вести при повышенном давлении за счет аргона или других инертных газов.

Железный порошок - основа многотоннажной ПМ. Существуют методы получение порошков из FeCl₂. Восстановленный водородом железный порошок имеет высокую чистоту и стоимость.

Восстановление оксидом углерода проводится при температурах выше 1000 °С на основе адсорбционно - каталитического механизма. Восстановление твердым углеродом происходит при 900-1000°С.

Содовый метод применяется для получения порошка повышенной чистоты. В шихту добавляют 10 - 20% соды, с которой при восстановлении взаимодействуют примеси, образуя растворимые в воде натриевые алюминаты.

Комбинированный процесс включает в себя восстановление магнием, а после отмывки - кальцием, расход которого снижается в два раза. Восстановлениегидридом кальция получают порошок титана и его гидрида. Восстановление хлорида титана натрием. Хлорид титана получают хлорированием концентрата руд, очисткой и фракционной дистилляцией. Восстановление хлорида титана магнием наиболее экономичный способ. Реакция происходит при 800 - 900°С. Стальной герметичный аппарат заполняют слитками магния, откачивают воздух, заполняют аргоном, плавят магний, сверху подают лимитированное количество хлорида титана, чтобы не было перегрева.

Восстановление из растворов, газообразных соединений и в плазме. Из растворов соединений Ni, Си, Со металлы вытесняют водородом в автоклавах. Сдвигать потенциал водорода в отрицательную сторону можно, повышая рН или увеличивая давление водорода. Эффективнее изменять рН, повышение, которого на единицу эквивалентно изменению давления водорода в 100 раз. Термические расчеты показывают, указанные металлы можно осадить уже при 25°С и 0,1 МПа. Восстановление газообразных соединений водородом осуществляется в кипящем слое из галогенидов вольфрама, рения, молибдена, ниобия и титана. Получение высокодисперсных порошков в плазме перспективно для металлов, карбидов, нитридов и др. Восстановители - водород или продукты плазменной конверсии с высокой температурой и без окислителей. Оксид никеля восстанавливают в струе Аг - Н₂ или Аг - СО, причем содержание водорода близко к стехиометрическому, а теплообмен и плазмообразование происходят за счет аргона. Реакция лимитируется диссоциацией NiO, полное его восстановление достигается при 7000°С.

Физико-химические основы получения порошков электролизом. Процесс представляет собой своеобразное восстановление: передача электронов к металлу с одновременной перестройкой структуры происходит не с помощью восстановителей, а за счет электрической энергии. Способ универсален, обеспечивает высокую чистоту порошков. Электролиз - один из самых сложных физико-химических процессов производства порошков. Процесс заключается в разложении водных растворов соединений выделяемого материала. Наличие хлора или фтора на аноде заставляет принимать меры попредотвращению его взаимодействия с электролитом и порошком. Электролит от порошков отделяется отгонкой нагреванием или центрифугированием и отмывкой.

Электролиз водных растворов. Способ для получения порошков меди, серебра, железа, никеля, кобальта, олова и др. Никель, цинк, кобальт образуют равномерные плотные мелкозернистые осадки независимо от природы электролита. Серебро или кадмий растут в виде отдельно сильно разветвляющихся кристаллов при электролизе простых солей, из раствора цианистых солей они выделяются в виде ровного гладкого слоя.

Получение медного, никелевого, железного порошка. Медный порошок получают из раствора сернокислой меди, он имеет высокую чистоту и регулируемую дисперсность. Никелевый порошок получают электролизом аммиачных растворов хлорно - кислого никеля. Особенности получения железного порошка связаны с тем, что в ряду напряжений железо располагается левее водорода, поэтому последний выделяется вместе с водородом, ухудшая выход по току и качества порошка.

Известен способ получения никеля из оксида NiO, являющийся заключительной стадией способа производства никеля из никелевых руд. Способ заключается в том, что NiO с добавкой кокса загружают в электродуговую печь, имеющую огнеупорные под (ванну), стенки, свод и летку для слива жидкого никеля. Затем NiO расплавляют электрическими дугами, восстанавливают углеродом и сливают из печи получающийся жидкий никель (Тарасов А.В., Уткин Н.И. Технология цветной металлургии. - М.: Металлургия, 1999, - с.262).

К недостаткам способа следует отнести значительный угар никеля, который достигает 5-8% за счет того, что источником тепла в дуговой печи являются мощные электрические дуги, имеющие температуру 5000-8000 К (Еднерал Ф.П. Электрометаллургия стали и ферросплавов. - М.: Металлургиздат, 1963, - с.71) с фиксированным местом контакта с расплавляемым оксидом никеля и нагреваемым восстановленным никелем. Угар никеля происходит из-за того, что нагреть его дугами можно только до температуры испарения (кипения), равной 2800°С (Краткий справочник металлурга. - М.: Металлургиздат, 1960, - с.28), а большая часть тепла от дуг идет на испарение никеля.

Задачей изобретения является снижение угара никеля при выплавке в печи.

Поставленный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе выплавки никеля из оксида никеля в огнеупорной печи, имеющей под, свод, стенки и летку, включающем загрузку в печь оксида никеля с добавкой кокса, расплавление оксида никеля и его восстановление с получением жидкого расплава никеля, причем плавление оксида никеля и нагрев никеля ведут теплом лазерных лучей, направленных на поверхность шихты и расплава в печи, которые перемещают по поверхности шихты и расплава для предотвращения перегрева и испарения никеля.

Изобретение обладает новизной, что следует из сравнения с прототипом и изобретательским уровнем, так как явно не следует из существующего уровня техники, практически осуществимо в действующих цехах, выплавляющих никель.

Способ выплавки никеля осуществляют следующим образом.

В огнеупорную печь, имеющую под (ванну), свод стенки и летку, загружают оксид никеля (NiO) с добавкой кокса и далее расплавляют оксид никеля за счет тепла, выделяемого лазерным лучом или несколькими лучами, направленными на поверхность шихты, а после начала плавления - на поверхность жидкой ванны. При этом лазерные лучи перемещают по поверхности ванны для того, чтобы увеличить площадь нагрева, избежать сильного перегрева расплава в каком-либо одном месте ванны и не доводить температуру никеля до температуры кипения 2800°С. Этот прием позволяет предотвратить испарение никеля в местах сильного нагрева ванны и исключает его заметный угар. При плавлении оксида никеля и в жидкой ванне происходит его восстановление углеродом кокса с образованием никеля, который также расплавляется. По окончании восстановления жидкий никель сливают из печи через летку.

Способ выплавки никеля из оксида никеля в огнеупорной печи, имеющей под, свод, стенки и летку, включающий загрузку в печь оксида никеля с добавкой кокса, расплавление оксида никеля и его восстановление с получением жидкого расплава никеля, отличающийся тем, что плавление оксида никеля и никеля ведут теплом лазерных лучей, направленных на поверхность шихты и расплава в печи, которые перемещают по поверхности шихты и расплава для предотвращения перегрева и испарения никеля.

2. Методы контроля свойств порошков

2.1 Химические свойства

Химические свойства порошков зависят от содержания основного металла или основных компонентов, входящих в состав комплексных порошков, а также от содержания примесей, различных механических загрязнений и газов. Также важными химическими особенностями порошков являются их воспламеняемость, взрываемость и тоскичность.

Содержание основного металла в порошке или сумма основных компонентов сплава составляет обычно более 98-99%, что для последующего изготовления большинства порошковых материалов достаточно. В некоторых случаях при производстве изделий с особыми свойствами (например, магнитными) применяют более чистые металлические порошки.

Предельное количество примесей в порошках определяется допустимым содержанием их в готовой продукции. В металлических порошках содержится значительное количество газов (кислорода, водорода, азота и др.) как адсорбированных на поверхности, так и попавших внутрь частиц в процессе изготовления или при последующей обработке.

Воспламеняемость порошка связана с его способностью к самовозгоранию при соприкосновении с окружающей атмосферой, которая при относительно невысоких температурах может привести к воспламенению порошка или даже взрыву.

Пожароопасность зависит от химической природы и чистоты металла, крупности и формы частиц порошка, состояния их поверхности (пленки оксидов уменьшают пожароопасность, а шероховатость усиливает ее).

Воспламеняемость порошка зависит от того, находится ли он в свободно насыпанном состоянии (в виде аэрогеля) или в виде взвеси в окружающей атмосфере (в виде аэрозоля). Для аэрогелей определяют температуры самонагревания, тления, самовоспламенения, а также энергию воспламенения.

Взрываемость порошка. Сверхвысокие скорости химического взаимодействия порошка с кислородом приводят к почти мгновенному выделению энергии, которое сопровождается образованием и распространением взрывной волны (происходит взрыв).

Металлические порошки, располагающиеся слоем (аэрогели), не способны взрываться. Поэтому, рассматривая взрываемость порошков, имеют в виду взрываемость аэрозолей, т.е. взвеси металлических частиц в газе.

Характеристики взрываемости зависят от дисперсности металлического порошка, степени его окисленности и содержания кислорода в газовой фазе.

Токсичность порошка. Практически пыль любоко из металлов, в том числе и совершенно безвредных в компактном состоянии, воздействует на человека и может вызвать патологические изменения в его организме, фиброгенные и аллергические заболевания. Степень опасности для здоровья человека металлических пылей зависит от их химического состава и степени окисленности, размера частиц, их концентрации, длительности воздействия, путей проникновения в организм и т.д. Технологические и санитарно-технические мероприятия должны поддерживать в производственных помещениях концентрацию пыли на уровне ниже нормы ПДК.

Согласно заданию дан порошок ПНК-УТ1, полученный карбонильным методом. Его химический состав:Ni 99.9%, Fe до 0,0015, C до 0.9,Si до 0,001, Mn до 0.0003, S до 0,0007, Co 0,001, Mg 0,0003, As 0,0005.

2.2 Физические свойства

К физическим свойствам порошка относятся форма и размер частиц, гранулометрический состав, удельная поверхность частиц, пикнометрическая плотность и микротвердость.

Форма и размер частиц. В зависимости от химической природы металла и способа получения, частицы порошка могут иметь различную форму - сферическую (карбонильные), каплеобразную (распыленные порошки), губчатую (восстановленные), тарельчатую (при размоле в вихревых мельницах), дендритную (электролитические), осколочную (при размоле в шаровых и вибромельницах), волокнистую и лепесткововидную (получение при плющении).

Форма частиц порошков оказывает большое влияние на насыпную плотность и прессуемость, а также на плотность, прочность и однородность прессовок.

В зависимости от метода получения порошков их размеры могут колебаться в больших пределах. В связи с этим порошки классифицируются на ультратонкие с размером частиц до 0,5 мкм; весьма тонкие - от 0,5 до 10 мкм; тонкие - от 10 до 40 мкм; средней тонкости - от 40 до 150 мкм и крупные (грубые) - свыше 150 мкм.

Гранулометрический состав. Размер частиц является важнейшей технологической характеристикой порошков. Величина частиц, а особенно так называемый набор зернистости, т.е. соотношение количества частиц разных размеров (фракций) выраженное в процентах, называется гранулометрическим составом. Данные по гранулометрическому составу входят в качестве обязательного требования к техническим условиям на порошки.

От размера частиц порошков в сочетании с другими свойствами зависят насыпная плотность, давление прессования, усадка при спекании, механические свойства готовых изделий.

Существует несколько методов определения гранулометрического состава порошков: ситовый анализ, микроскопический метод, седиментация и др. Самым простым и наиболее распространенным является ситовый анализ, который состоит в просеивании пробы порошка через набор сит, взвешивании отдельных фракций и расчета их процентного содержания.

Удельная поверхность частиц. Под удельной поверхностью порошкообразных тел понимается суммарная поверхность всех частиц порошка, взятого в единице объема или массы.

Удельная поверхность зависит от размера и формы частиц, а также от степени развитости их поверхности. Удельная поверхность возрастает с уменьшением размера частиц, усложнением формы и увеличением шероховатости поверхности.

Удельная поверхность - важная характеристика, которая определяет поведение порошкового материала при основных технологических операциях - прессовании и спекании.

Наиболее часто для определения показателя удельной поверхности применяют методы измерения его газопроницаемости и адсорбции.

Пикнометрическая плотность. Исследование плотности металлических порошков в зависимости от метода их получения показывает, что фактическая плотность частиц порошка значительно отличается от плотности, вычисленной на основе рентгенографических данных при определении кристаллографической структуры металлического порошка. Это различие в плотности объясняется наличием в металле порошка значительной внутренней пористости, дефектов, оксидов и т.п. Поэтому в практике порошковой металлургии важное значение приобретает фактическая плотность, которую определяют пикнометрическим методом. Микротвердость частиц порошка позволяет косвенно оценивать их способность к деформированию. Ее величина зависит от природы и химической чистоты металла, а также от условий предварительной обработки порошка, изменяющей структуру его частиц. Деформируемость имеет важное значение для оценки технологических свойств порошков, главным образом их прессуемости.

Микротвердость частиц порошка определяют по методу Виккерса, т.е. вдавливанием алмазной пирамиды в исследуемый материал с целью прогнозирования поведения порошка при прессовании и для разработки новых материалов.

2.3 Технологические свойства

Под технологическими свойствами порошков понимается их насыпная плотность, текучесть, уплотняемость, прессуемость и формуемость.

Насыпная плотность порошка - масса единицы объема порошка при свободной насыпке.

Насыпная плотность выражает способность порошка к укладке и зависит от плотности металла (сплава) и фактического заполнения порошком объема. Плотность укладки частиц порошка в объеме определяется его дисперсностью, формой и удельной поверхностью частиц. Поэтому насыпная плотность порошка из одного металла (в зависимости от метода получения) может иметь различное значение.

Текучесть порошка - способность порошка с определенной скоростью вытекать из отверстия. Этот показатель важен для организации процесса автоматического прессования заготовок. По стандарту текучесть выражают числом секунд, за которое 50 г порошка вытекает через колиброванные отверстия конусной воронки.

Уплотняемость - способность уменьшать занимаемый объем порошкового материала под воздействием давления или вибрации. По стандарту эта характеристика оценивается по плотности прессовок, изготовленных при давлениях прессования в цилиндрических пресс-формах с заданным диаметром.

Прессуемость - способность образовывать тело при прессовании, которое имеет заданные размеры и форму.

Формуемость - способность сохранять приданную ему под воздействием давления форму в заданном интервале пористости. Формуемость порошка в основном зависит от формы, размеров и состояния поверхности частиц. Как правило, порошки с хорошей формуемостью обладают не очень хорошей прессуемостью, и наоборот. Чем выше насыпная плотность порошка, тем хуже формуемость и лучше прессуемость.

По заданию дан порошок марки ПНК-УТ1, насыпная плотность которого составляет3.0-3.5 г/смі. г/см3.

3. Основные закономерности прессования

3.1 Расчет давления прессования

Для расчета давления прессования целесообразно использовать уравнение М. Ю. Бальшина:

где Pmax [МПа]- давление прессования, необходимое для получения беспористого тела. По физической сущности оно равно давлению истечения матер Pmax = 880 МПа;

m - коэффициент, учитывающий природу прессуемого материала и называется показатель прессования.

m = 3,5;

в - относительный объем прессовки, связанный с относительной плотностью.

Плотность компактного материала гк рассчитаем по формуле:

гк=Ni* гNi+C* гC+Fe* гFe+Co* гCo+Si* гSi+Cu* гCu+Mg*гMg+As*гAs+S*гS

гк= 8.99*0.99+2.25*0.009+7.874*0.00015+8.9*0.001+2.23*0.001+8.92*0.00003+1.737*0.0003+5.73*0.00005+2.070*0.00007=8.93 г/см3

Пористость рассчитывается по формуле:

Отсюда: гпресс = гк - П·гк

П = 23% = 0,23%

гпресс= 8,99-8,99*0,23=6,9223 г/см3

Рассчитав гпресс и гк можно найти готн:

готн = 6,9223/8,99=0,77 г/см3

Следовательно: в = 1 / 0,77 = 1,298

Используя найденные показатели можно рассчитать давление прессования:

Р = 880 / 1,298^ 3.5 = 353.2 МПа

3.2 Расчет высоты матрицы прессформы

Изделие:

Рисунок 1 Схема простейшей пресс формы для ручного прессования

D1 = D + 2a

D = d = 16 мм, а = 20 мм

Тогда D1 = 16 + 2•20 = 56 мм

Рассчитываем высоту матрицы пресс формы:

,

h = 36 мм, lдоп = 20 мм, гнас = 3,5г/см3

Тогда Н = 6,9223/3,5*36+20=91 мм

hп =H+hдоп

hдоп = 10 мм

hп = 91+10= 101 мм

Для матрицы и пуансона простой формы выбираем сталь У8.

3.4 Выбор прессформы

Основным приспособлением при прессовании металлических порошков является прессформа. Конструкция пресс-формы определяется такими факторами, как характер приложения давления при прессовании - одностороннее или двухстороннее; применяемый способ извлечения изделия из пресс-формы - выталкивание или разборка пресс-формы; количество одновременно прессуемых изделий - одно или многоместная пресс-форма; и, наконец, метод работы - индивидуальное прессование с ручной распрессовкой или применение полностью автоматизированного процесса.

Для данного порошка выбираем разборную прессформу с односторонним прессованием.

Рисунок 2 разборная пресс-форма 1 - башмак; 2 - крепежный болт; 3 - щеки; 4 - пуансон; 5 - подкладка; 6 - прессовка.

Пресс-форма состоит из матрицы, пуансона и подставки. Матрица служит для вмещения порошка и формирования боковой поверхности прессовки. Пуансон - служит для формирования верхней поверхности прессования и обжатия порошка, он является подвижной частью пресс формы. Подставка необходима для формирования нижней поверхности изделия. Она препятствует высыпанию порошка из пресс-формы. Разборная пресс-форма собирается в специальном башмаке и прочно в нем закрепляется. Прессовка удаляется после разборки пресс-формы.

4. Технологические режимы спекания

Спекание - это нагрев и выдержка порошковой формовки при температуре ниже точки плавления основного компонента с целью обеспечения заданных механических и физико-химических свойств. Под спеканием понимают термическую обработку, приводящую к уплотнению свободно насыпанной или спрессованной массы порошка. Спекание сопровождается протеканием физико-химических процессов, которые обеспечивают большее или меньшее заполнение пор.

Для однокомпонентных систем технологическая температура спекания составляет 0,6-0,9 от температуры плавления основного компонента.

Многокомпонентные системы спекают при температуре, равной или немного большей, чем температура плавления наиболее легкоплавкого компонента.

Спекание является заключительной технологической операцией, которая и определяет сущность метода порошковой металлургии. В процессе проведения спекания порошковая формовка превращается в прочное порошковое тело со свойствами, приближающимися к свойствам компактного беспористого материала.

Во время спекания происходит:

· изменение размеров, структуры и свойств исходных порошковых тел;

· протекают процессы граничной, поверхностной и объемной диффузии;

· наблюдается различные дислокационные явления;

· осуществляется перенос через газовую фазу;

· протекают химические реакции и различные фазовые превращения;

· имеет место релаксация микро- и макронапряжений;

· идут процессы рекристаллизации, т.е. наблюдается рост зерна материала.

Мной был выбран порошок марки ПНК-УТ1, который относится к многокомпонентной системе. Температуры плавления основных компонентов:

tплавNi= 1453C

Выбираем температуру спекания приблизительно равной температуре плавления самого легкоплавкого компонента - температуру плавления никеля tплавNi=1453С. Спекание проводим в вакууме. Температура спекания выше 1200С, следовательно, время выдержки составляет 4 часа.

5. Применение порошковых материалов

Методом порошковой металлургии можно получить такие электротехнические материалы и сплавы, которые трудно или совершенно невозможно получить другими известными способами. Например, различные сплавы из металлов, не сплавляющихся между собой: вольфрам-медь, вольфрам-серебро и т.п., а также из металлов и неметаллов: медь-графит, серебро-окись кадмия и т.д., которые находят широкое распространение в электро- и радиотехнике.

Методом порошковой металлургии можно также получить сплавы с точно заданным составом, обладающие очень низким и очень высоким электросопротивлением.

Металлокерамические материалы применяют в электро- и радиовакуумной промышленности при изготовлении ламп накаливания, в рентгеновских трубках, катодных лампах, выпрямителях и усилителях, генераторных лампах, кенотронах, газотронах и т.д. Так, например, для изготовления нитей накаливания обычных осветительных электроламп применяется вольфрам, получаемый методами порошковой металлургии.

Широкое внедрение в промышленность электронагрева различных материалов внесло значительное изменение в технологию производства. В развитии электронагревательных злементов большая роль принадлежит металлокерамическим материалам.

Промышленное использование высоких потенциалов выдвигает необходимость в разработке контактных устройств из тугоплавких материалов, которые должны обладать высокой теплопроводностью и электропроводностью, иметь высокую степень прочности в условиях ударных нагрузок при высоких температурах, незначительную склонность к свариванию и прилипанию. Изготовление контактных материалов, обладающих таким сочетанием свойств, возможно только методами порошковой металлургии.

Современные резцы из твердых сплавов, полученные методом порошковой металлургии, вызвали подлинную революцию в обработке металлов резанием и в горном деле. Скорость обработки металлов увеличилась в десятки раз.

Успешно применяются в промышленности различные металлокерамические антифрикционные материалы, а также пористые подшипники, фильтры и многие другие изделия.

Заключение

Согласно варианту задания был выбран порошок марки ПНК-УТ1, из которого требуется изготовить деталь методом порошковой металлургии цилиндрической формы с заданными размерами: d = 16 мм, h =36 мм.

Данный порошок содержит 99% никеля и незначительные примеси, насыпная плотность составляет гнас = 3,5 г/см3.

Изделие изготавливается методом одностороннего прессования в разборной прессформе с размерами D = 16 мм,D1 = 56 мм, H = 91 мм, hп = 101 мм. матрица и пуансон прессформы изготовлены из стали маркой У8. Давление прессования составляет 353.2 МПа.

Спекание проводят в вакууме при температуре 1453 С в течение 4 часов.

Изделия, изготавливаемые из данного образца, находят разнообразные области применения.

Список использованных источников

1. Федорченко И. М. Основы порошковой металлургии. Киев: Издат. Академии наук Украинской ССР, 1961.

2. Андреевский Р. А. Порошковое материаловедение. М.: Металлургия, 1991.

3. Цукерман С. А. Порошковая металлургия. М.: Издат. Академия наук СССР, 1958.

4. Курс лекций.

5. Бальшин М. Ю. Порошковое металловедение. М.: Металлургиздат, 1948.

6. Кипарисов С. С., Либенсон Г. А. Порошковая металлургия. 3-е изд. перераб. и доп. М.: Металлургия, 1991.

7. Ермаков С. С., Вязников Н. Ф. Порошковые стали и изделия. 4-е изд. перераб. и доп. Л.: Машиностроение. Ленинград. отд., 1990.

8. Вязников Н.Ф., Ермаков С.С. Применение порошковой металлургии в промышленности. М.: Гос. научно-технич. издат. машиностроит. литературы, 1960.

Размещено на Allbest.ru

...