Порошковая металлургия это
Порошковая металлургия – это специальная технология по производству порошков, продукции из металлических и неметаллических включений. Производственный процесс включает приготовление порошков, их смешивание в определенных пропорциях, прессовку, спекание. Используют в разных отраслях для получения изделий высокой точности с уникальными характеристиками.
Возникновение порошковой металлургии
Еще в третьем столетии до нашей эры, на территории современного Египта, предки инков дробили металлические слитки, делали украшения. Об этом свидетельствуют исторические находки.
Современное применение порошковой металлургии началось в девятнадцатом веке. Основоположниками считаются Любарский В.В. и Соболевский П.Г., которые в 1826 году изобрели метод глубокой очистки сырца платины, ее измельчения, производства пластичного металла, не разрушающегося под воздействием ударных нагрузок.
В наши дни технологии порошковой металлургии позволяют рассчитывать, производить новые материалы с уникальными физическими, химическими, магнитными и другими эксплуатационными свойствами. Это широко используют в производстве автомобилей, бытовой техники, электрических инструментов, аэрокосмических аппаратов.
Изготовление порошков
Первым этапом порошковой металлургии является производство порошков из металлических, неметаллических включений. Следует учитывать технические параметры получаемого материала, величину, форму микрочастиц. К основным методам производства металлических порошков относят:
- механическое дробление металла в мельничных аппаратах;
- нагревание металла до жидкого состояния и его распыление сжатым воздухом, либо помещение в среду с инертными газами;
- восстановление рудного материала или окалин;
- осаждение металлических составляющих из растворов под воздействием электрического тока, использование вакуума.
Существует множество механических, химических, электролитических и других методов получения чистых порошков из металлических и неметаллических полуфабрикатов. Размер интересующих нас микрочастиц находится в диапазоне от 0,01 до 500 мкм.
Смешивание разных порошков
Вторым этапом порошковой металлургии является смешивание полученных гранул разных материалов в необходимой пропорции. В соответствии с заданными эксплуатационными свойствами создаваемого материала рассчитывают список ингредиентов, их массовую долю, величину гранул.
При соблюдении технологии производственного процесса должна получиться однородная смесь с заданными техническими характеристиками. На этом подготовительная работа заканчивается.
Прессовка порошка
Осуществляется на прессовом оборудовании с использованием механического, пневматического, гидравлического привода. Состоит из нескольких действий:
- подбирают металлическую форму по размерам готовой продукции;
- в нее засыпают приготовленный ранее порошкообразный материал в необходимом количестве;
- форму закрывают, порошок прессуют под давлением от 30 до 1000 МПа, выбор зависит от используемого материала.
Допускается одностороннее или двустороннее холодное прессование. Полученный брикет имеет геометрическую форму, величину готовой продукции, его прочности хватает для перемещения к печному оборудованию.
Спекание
В порошковой металлургии запекают заготовку при температуре ниже градуса плавления используемых металлических включений. С последовательным повышением температуры увеличивается контакт между гранулами, повышается плотность материала.
Для препятствования окислению спекание производят в вакууме, в атмосфере с нейтральными газами в виде азота или аргона. Допускается применение восстановительных газов (оксида углерода, водорода).
В процессе спекания выгорает технологическая связка, заготовка из прессованного порошка превращается в монолит.
Для повышения прочности изделия, улучшения качества поверхности применяют калибровку, механическую, химическую, термическую обработку, пропитку технологическими смазками.
Продукция, изготовленная с помощью порошковой металлургии, имеет высокую прочность, термостойкость, износостойкость, обладает уникальными эксплуатационными свойствами. В сравнении с традиционной металлургией – является развивающимся экологически чистым производством.
