с р№9


Самостійна робота№9
Тема: «порошкова металургія»
Порошко́ва металургі́я —  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B0%D0%BB%D1%83%D0%B7%D1%8C" \o "Галузь" галузь науки і техніки, яка охоплює  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%BD%D0%B8%D1%86%D1%82%D0%B2%D0%BE" \o "Виробництво" виробництво металевих  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%88%D0%BE%D0%BA" \o "Порошок" порошків, а також виробів з них або їхніх сумішей з неметалевими порошками. Важливими відмінними рисами даної галузі є одержання речовин у порошкоподібному стані та проведення операції нагрівання ( HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A1%D0%BF%D1%96%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F&action=edit&redlink=1" \o "Спікання (ще не написана)" спікання) заготовок із порошків при  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0" \o "Температура" температурі нижче точки плавлення відповідного металу або, у випадку суміші різнорідних порошків, нижче температури плавлення найменш тугоплавкого компонента основи. Отже, послідовне здійснення в єдиному циклі операцій одержання порошку і перетворення його у виріб становить суть порошкової металургії.
Серед наявних різноманітних способів обробки металів порошкова металургія займає своє особливе місце, тому що дозволяє не тільки робити вироби різних форм і призначень, але і створювати принципово нові матеріали, одержати які іншими шляхом украй важко або взагалі неможливо. Порошкова металургія успішно конкурує з  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B8%D1%82%D0%B2%D0%BE" \o "Литво" литтям, обробкою  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B1%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%83_%D1%82%D0%B8%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BC" \o "Оброблення металу тиском" тиском,різанням та іншими методами, доповнюючи або заміняючи їх.
ІсторіяЗаслуга виділення специфічних прийомів обробки металів та об'єднання їх в особливий технологічний метод — порошкову металургію — належить російському вченому Петру Григоровичу Соболевському (1782–1841), якому в роботі допомагав хімік Василь Васильович Любарский (1795–1854). У 1826–1827 році була розроблена технологія виготовлення виробів із платинового порошку (монети, тиглі та ін.), промисловий випуск яких випередив роботу англійця Волластана, який запропонував у 1828 році аналогічний спосіб одержання компактної платини. Першим металом порошкової металургії стала платина, оскільки на той час через високу температуру плавлення не можна було застосувати традиційне для обробкидорогоцінних металів лиття.
Розвиток техніки зробив можливим досягнення високих температур, що привело до освоєння виробництва  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B0" \o "Платина" платинових виробів литтям, у зв'язку із чим до середини XX століття про порошкову металургію знову забули і згадали лише через 50 років, коли бурхливий розвиток електротехніки став вимагати матеріалів (таких як дріт з тугоплавких металів, мідно-графітові щітки й т.п.), які не можна було виготовити звичайними, відомими в той час методами. Потім з'явилися різноманітні вироби з порошків: самозмащувальні  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B8%D1%86%D1%8F" \o "Вальниця" вальниці,  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%B4%D1%96_%D1%81%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%B8" \o "Тверді сплави" тверді сплави для обробки високоміцних нових матеріалів, магнітні матеріали тощо. Зараз важко назвати область сучасної техніки, де б не застосовувалися методи порошкової металургії для виготовлення виробів або самі порошкові вироби.
Освоєння технології різних порошків дало поштовх розвитку робіт в області виробництва з них матеріалів і виробів конструкційного призначення. Крім технологічних розробок були проведені великі дослідження в області створення наукових основ порошкового металознавства та порошкової металургії в цілому.
Схема виробництваТипова технологічна схема виробництва заготовок і виробів методом порошкової металургії включає чотири основні операції:
одержання порошку вихідного матеріалу;
формування заготовки з нього;
спікання;
остаточну обробку (регулювання структури,  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BB%D1%96%D0%B1%D1%80%D1%83%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F" \o "Калібрування" калібрування, механічну і  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D1%96%D0%BC%D1%96%D0%BA%D0%BE-%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D1%96%D1%87%D0%BD%D0%B0_%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%BA%D0%B0" \o "Хіміко-термічна обробка" хіміко-термічну обробки).
Кожна з зазначених операцій вносить свій важливий внесок у формування всіх властивостей кінцевих порошкових виробів. Можливі відхилення від наведеної типової технологічної схеми можуть виражатися в поєднанні операцій формування і спікання при гарячому пресуванні, у спіканні вільно насипаного порошку (при відсутності формованої заготовки з порошку), у відсутності будь-якої обробки після спікання та ін.
Сукупність основних технологічних операцій дозволяє вирішувати за допомогою порошкової металургії два найважливіших завдання:
виготовлення матеріалів і виробів з особливими складами, структурами та властивостями, які недосяжні іншими методами виробництва; прикладом можуть служити  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%88%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D1%96_%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%96%D0%B0%D0%BB%D0%B8" \o "Порошкові матеріали" порошкові матеріали і пористі вироби (антифрикційні, фрикційні вироби,  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%96%D0%BB%D1%8C%D1%82%D1%80" \o "Фільтр" фільтри та ін.), високотемпературні тугоплавкі метали, дисперснозміцненні,  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%92%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%BD%D0%B8%D1%81%D1%82%D1%96_%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%96%D0%B0%D0%BB%D0%B8&action=edit&redlink=1" \o "Волокнисті матеріали (ще не написана)" волокнисті матеріали та ін.), інструментальні (тверді сплави,  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B0%D0%B4%D1%82%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%B4%D1%96_%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%96%D0%B0%D0%BB%D0%B8" \o "Надтверді матеріали" надтверді матеріали й ін.) і ін.;
здешевлення виготовлення матеріалів і виробів зі звичайними складами, структурами і властивостями.
Класифікація методів одержання порошківВиробництво порошку — перша технологічна операція методу порошкової металургії. Способи одержання порошків досить різноманітні, що дозволяє широко варіювати їхні властивості. Це, у свою чергу, уможливлює додання виробам з порошку необхідних фізичних, механічних та інших спеціальних властивостей. Крім того, метод виготовлення порошку значною мірою визначає його якість і собівартість.
Способи одержання порошків діляться на механічні та фізико-хімічні.
Механічні методи забезпечують перетворення вихідного матеріалу в порошок без помітної зміни його хімічного складу. Найчастіше використовують подрібнення твердих матеріалів у  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BB%D0%B8%D0%BD_(%D0%BC%D0%B0%D1%88%D0%B8%D0%BD%D0%B0,_%D0%B0%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82_%D0%B4%D0%BB%D1%8F_%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D1%80%D1%96%D0%B1%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F)" \o "Млин (машина, апарат для подрібнення)" млинах різних конструкцій і диспергування розплавів.
До фізико-хімічних методів відносять технологічні процеси виробництва порошків, пов'язані з фізико-хімічними перетвореннями вихідної сировини (напр.  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D1%96%D1%87%D0%BD%D0%B5_%D0%BB%D0%B5%D0%B3%D1%83%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F" \o "Механічне легування" механічне легування). У результаті одержуваний порошок за хімічним складом істотно відрізняється від вихідного матеріалу.
Механічні методи одержання порошківОсновними механічними методам одержання порошків є:Подрібнення і розмелювання твердих матеріалів. Здрібнювання стружки, обрізків і компактних матеріалів проводять у кульових, вихрових, молоткових та інших  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BB%D0%B8%D0%BD_(%D0%BC%D0%B0%D1%88%D0%B8%D0%BD%D0%B0,_%D0%B0%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82_%D0%B4%D0%BB%D1%8F_%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D1%80%D1%96%D0%B1%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F)" \o "Млин (машина, апарат для подрібнення)" млинах, к. к. д. яких порівняно невеликий. Одержують порошки заліза, міді,марганцю, латуні, бронзи, хрому, алюмінію, сталей.
Диспергування розплаву. Струмінь розплавленого металу диспергують механічним способом (впливом відцентрових сил та ін.) або діючи на нього потоком енергоносія (газу або рідини). Одержують порошки алюмінію, свинцю, цинку,бронзи, латуні, заліза, чавуну, сталі.
Грануляція розплаву. Порошок утвориться при зливанні розплавленого металу в рідину (наприклад, у воду). Одержують великі порошки  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BB%D1%96%D0%B7%D0%BE" \o "Залізо" заліза,  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D1%96%D0%B4%D1%8C" \o "Мідь" міді,  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B2%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%86%D1%8C" \o "Свинець" свинцю, олова, цинку.
Обробка твердих (компактних) металів різанням. При верстатній обробці литих металів або сплавів підбирають такий режим різання, що забезпечує утворення часток, а не стружки. Одержують порошки  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%8C" \o "Сталь" сталі,  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D1%82%D1%83%D0%BD%D1%8C" \o "Латунь" латуні,  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B7%D0%B0" \o "Бронза" бронзи,  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D1%96%D0%B9" \o "Магній" магнію.
Механічне здрібнювання компактних металів широко поширено в порошковій металургії. Здрібнювання може бутидробленням, розмелом, стиранням. Найдоцільніше застосовувати механічне здрібнювання при виробництві порошків крихких металів і сплавів, таких як  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/Si" \o "Si" Si,  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/Be" \o "Be" Be,  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/Cr" \o "Cr" Cr,  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/Mn" \o "Mn" Mn, сплави  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/Al" \o "Al" Al з  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/Mg" \o "Mg" Mg та ін. Розмелення в'язких пластичних металів ( HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/Zn" \o "Zn" Zn,  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/Al" \o "Al" Al,  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/Cu" \o "Cu" Cu) ускладнений, тому що вони в основному розплющуються, а не руйнуються.
При здрібнюванні комбінують розчавлювання та удар (при одержанні великих часток) і стирання та удар (при тонкому здрібнюванні). При дробленні затрачувана енергія витрачається на  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D1%83%D0%B6%D0%BD%D0%B0_%D0%B4%D0%B5%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D1%96%D1%8F" \o "Пружна деформація" пружну та  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%B0_%D0%B4%D0%B5%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D1%96%D1%8F" \o "Пластична деформація" пластичну деформацію, на теплоту та на утворення нових поверхонь. При дробленні під дією зовнішніх сил у найбільш слабких місцях тіла утворюються тріщини, які починаються з поверхні. Руйнування спостерігається тоді, коли тріщини перетинають тверде тіло по всьому його перетині в одному або декількох напрямках. У момент руйнування напруги в тілі, що деформується, перевищують деяке граничне значення (межа міцності матеріалу).
Серед методів здрібнювання твердих матеріалів найбільше поширення одержали обробка металів різанням з утворенням дрібної стружки або обпилювань, здрібнювання металу в  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B8_%D0%B1%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%96" \l ".D0.9A.D1.83.D0.BB.D1.8C.D0.BE.D0.B2.D1.96_.D0.BC.D0.BB.D0.B8.D0.BD.D0.B8" \o "Млини барабанні" кульових,  HYPERLINK "http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BB%D0%B8%D0%BD_(%D0%BC%D0%B0%D1%88%D0%B8%D0%BD%D0%B0,_%D0%B0%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82_%D0%B4%D0%BB%D1%8F_%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D1%80%D1%96%D0%B1%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F)" \o "Млин (машина, апарат для подрібнення)" вихрових, молоткових та інших млинах,ультразвукове диспергування.

Приложенные файлы

  • docx 26530599
    Размер файла: 34 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий