МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ
БІЛОРУСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ЕКОНОМІЧНИЙ Універсам
Кафедра технології
Індивідуальна робота
на тему: ТЕХНОЛОГІЯ ВИГОТОВЛЕННЯ виробів з металевих порошків
МІНСЬК 2008р.
План
Введення
1. Технологічний процес виробництва порошкових виробів і області їх застосування
2. Технологія виробництва металевих порошків
3. Властивості металевих порошків
4. Формування заготовок з порошкових матеріалів
5. Спікання та остаточна обробка порошкових виробів
6. Ефективність технології порошкової металургії
Література
Введення
Одним з основних напрямків розвитку технології машинобудування в даний час є вдосконалення існуючих і розробка нових безвідходних, ресурсозберігаючих виробничих процесів, тобто таких процесів, які забезпечують отримання заготовок з мінімальними припусками під подальшу механічну обробку або взагалі без них при одночасному зниженні витрати дефіцитних матеріалів. У вирішенні цієї проблеми певна роль належить порошкової металургії.
Порошкова металургія - це галузь техніки, що включає виготовлення порошків з металів і їхніх сплавів та отримання з них заготовок і виробів без розплавлення основного компонента. Методами порошкової металургії можна створювати матеріали з різних компонентів з різко відмінними властивостями і температурами плавлення, нові матеріали з різноманітним комплексом фізико-механічних властивостей. Порошкова металургія використовується як для створення принципово нових матеріалів і виробів з них, так і для виготовлення самої широкої номенклатури конструкційних деталей загального призначення.
В даний час розширюється сфера застосування порошкової металургії в різних областях промисловості, удосконалюється її технологія. Відносно невеликі виробничі витрати на отримання виробів з порошкових матеріалів у поєднанні з можливістю надання їм заданих властивостей, остаточної форми і розмірів практично без проведення механічної обробки висунули порошкову металургію в ряд найбільш ефективних та перспективних технологій. Ця технологія успішно конкурує з литтям, обробкою тиском, різанням та іншими методами обробки металів, доповнюючи або замінюючи їх. Щорічні темпи зростання виробництва порошкових виробів в США, ФРН, Японії та інших країнах складають 15 ... 20%. Це відповідає того, що через кожні 5 ... 6 років обсяг виробництва виробів з порошкових матеріалів подвоюється.
Порошкова металургія, що відноситься до однієї з найбільш молодих галузей сучасної техніки, є в той же час найдавнішим способом виробництва металів і виробів з них. Відомо, що вже в глибокій давнину (до нашої ери) порошки золота, міді та бронзи використовувалися для декоративних цілей. Способи отримання температур, достатніх для розплавлення чистого заліза, були відсутні, і виготовлення заготовок здійснювали методом порошкової металургії, так званим крічним методом. Спочатку в горнах при температурі 1000 В° С відновленням окисленої залізної руди вугіллям отримували крицю (пористу губку), яку потім багато разів проковували в нагрітому стані для усунення пористості. Цим методом в Давньому Єгипті виробляли із заліза різні знаряддя, а в Київській Русі - зброю, предмети побуту та ін З появою доменного виробництва виготовлення виробів методами порошкової металургії тимчасово припинилося.
У 1826 р. російські вчені П. Г. Соболевський і В. В. Любарський виготовили перші промислові вироби, застосувавши пресування і спікання платинового порошку. Ними було організовано також виробництво монет зі платини, тиглів та інших виробів. Аналогічний спосіб отримання компактної платини англієць У. X. Віл-ластон запропонував тільки через три роки. Саме російським ученим належить заслуга відродження порошкової металургії та перетворення її в особливий технологічний метод обробки металів. Однак розвиток пічної техніки на початку XIX ст. призвело до освоєння виробництва виробів з платини литтям і порошкова металургія знову незаслужено була забута.
Лише на початку XX ст., коли бурхливий розвиток електротехніки викликало необхідність у нових матеріалах, отримати які відомими способами було неможливо, знову звернулися до технології виготовлення виробів методами порошкової металургії. Це призвело до її нового відродження, подальшому розвитку та активному впровадженню у виробництво. У 30-х роках було розпочато виробництво магнітних і контактних матеріалів, самозмащувальних підшипників, твердих сплавів і т. д.
1. Технологічний процес виробництва порошкових виробів та області їх застосування
Процес виготовлення деталей з порошкових матеріалів полягає в отриманні порошку вихідного матеріалу, складанні шихти, пресуванні і спіканні виробів. Кожна із зазначених операцій вносить свій істотний внесок у формування кінцевих властивостей порошкових виробів. На практиці можливі відхилення від наведеної типової технологічної схеми отримання порошкових матеріалів, які можуть виражатися в суміщенні операцій пресування і спікання (гаряче пресування), спіканні вільно насипаного порошку (відсутня операція ущільнення), проведенні додаткової обробки (Калібрування, механічна і хіміко-термічна обробка) та ін
Методами порошкової металургії одержують:
тверді сплави для виготовлення різального, бурового, волочильного інструменту, а також деталей, що піддаються інтенсивному зношування;
високопористие матеріали для виготовлення фільтрів, використовуваних для очищення рідин від твердих включень, повітря і газу, від пилу і т. д.;
антифрикційні матеріали для виробництва підшипників ковзання, втулок, вкладишів і інших деталей, що працюють у важких умовах експлуатації;
фрикційні матеріали для отримання деталей вузлів тертя, зчеплення і гальмівних систем машин;
жароміцні і жаростійкі матеріали для виробництва виробів, що працюють в умовах високих температур і в сильно агресивних газових середовищах;
матеріали складних складів (псевдосплавів) для виготовлення електричних контактів, які отримати іншими способами неможливо;
магнітні матеріали для виготовлення постійних магнітів, магнітоелектріков, феритів і т. д.
2. Технологія виробництва металевих порошків
Отримання металевих порошків є найважливішою операцією технологічного процесу виготовлення деталей з порошкових матеріалів, від якої залежать їх основні властивості.
В даний час існують різні методи виготовлення порошків, кожний з яких забезпечує певні їх характеристики. При виборі способу отримання порошку враховують досягається рівень його властивостей і вартість.
Металеві порошки розрізняються як за розмірами (від часток мікрометра до доль міліметра), так і за формою і станом поверхні частинок.
Всі відомі способи виробництва порошків умовно поділяють на механічні та фізико-хімічні.
Механічні методи отримання порошків - дроблення і розмел, розпорошення, грануляція - характеризуються переробкою матеріалів в порошок практично без зміни їх хімічного складу.
Фізико-хімічні методи-відновлення, термічна дисоціація карбонільних з'єднань - відрізняються тим, що отримуваний порошок по хімічним складом істотно відрізняється від початкового матеріалу.
Іноді з метою підвищення економічності процесу або поліпшення характеристик матеріалу застосовують комбіновані методи отримання порошків. Так, при розпиленні розплавлений метал спочатку гранулюють, а потім отжигают в захисному середовищі водню. При електролізі отримують щільні, але крихкі продукти, які потім розмелюють.
Найбільше промислове поширення набули методи виготовлення порошків шляхом відновлення оксидів та інших сполук металів, розпилення та ін
У США, Японії, Англії та Італії, що є великими виробниками і споживачами металевих порошків, близько 55% їх виробляють методом відновлен...
