ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ

Материал из Юнциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Это метод изготовления деталей из металлических порошков. Причем детали получаются очень точными по размерам, почти не требующими последующей механической обработки, и отходов остается очень мало (см. Безотходная технология). А главное, порошковую металлургию нельзя заменить никакими другими технологическими методами в получении тугоплавких металлов, композиций металлов, не смешивающихся в расплавленном виде, металлов и неметаллов и т. д. Экономичность и простота технологического процесса обеспечили порошковой металлургии широкое распространение. И сейчас она успешно конкурирует с такими испытанными способами получения деталей, как литье, ковка, штамповка, прессование.

Различны способы приготовления порошков. Куски металла, обрезки, стружку дробят в шаровой мельнице или в аппарате, где сильные воздушные вихри заставляют кусочки металла сталкиваться и перетираться. Легкоплавкие металлы распыляют в жидком виде — разбрызгивают сжатым воздухом, направляя капельки на быстро вращающийся диск. Застывшие капельки металла разбиваются на мельчайшие частицы. Получают порошки и в электролизной ванне (см. Электрохимические методы обработки), и с помощью химических реакций.

Порошок засыпают в стальную пресс-форму и прессуют под большим давлением. При этом частички металла плотно сцепляются друг с другом, и из формы вынимают готовую деталь.

Следующий этап — спекание. Детали нагревают в печах при высокой температуре. Частички металла соединяются между собой, образуя плотную однородную массу. Деталь готова. В некоторых сдучаях, чтобы еще больше упростить технологию, прессование объединяют со спеканием. Порошок нагревают током и тут же прессуют его. Таким способом можно за несколько минут получить готовую деталь.

Многие спеченные изделия пористы и благодаря этому хорошо держат смазку, поэтому из них делают трущиеся детали машин. На заводе их пропитывают маслом, которое постепенно выдавливается и смазывает трущиеся поверхности. Иногда в порошок добавляют графит. Это еще больше увеличивает пористость. Графит и сам хорошая смазка. Поэтому в некоторые трущиеся части, содержащие графит, масло вводить не обязательно. Кроме того, спеченные детали хорошо сопротивляются износу. Все это и обеспечивает надежность их использования в машине. И дешевле они, чем детали, изготовленные другим способом. Так, при изготовлении подшипников вместо дорогих бронзы и баббита можно использовать дешевое железо.

Большая твердость спеченных материалов позволяет делать из них режущие инструменты, жаростойкость — применять в тормозных устройствах самолетов, автомобилей, сельскохозяйственных и землеройных машин: ведь при торможении выделяется много теплоты. Если взять смеси порошков различных металлов, то деталям можно придать комплекс нужных свойств, скажем, сделать их тугоплавкими, жаропрочными и износостойкими. Такие детали работают в газовых турбинах, ракетных двигателях, ядерных реакторах.

Методом порошковой металлургии получают сплавы металлов, которые в обычных плавильных печах не соединяются. В последнее время металлические порошки начали смешивать с порошками из пластмассы, стекла и различных минералов. Этот метод позволяет получать детали, сочетающие высокую стойкость минералов к нагреву и механическую прочность металлов. Это самые тугоплавкие конструкционные материалы.