METALURGIA PROSZKÓW - WIADOMOŚCI OGÓLNE
Metalurgia proszków jest technologią wytwarzania wyrobów i półwyrobów ze sproszkowanych metali, mieszanek metali z niemetalami lub z proszków stopowych bądź częściowo stopowych. Cechą charakterystyczną tej technologii jest to, że w procesie produkcji wyrobów metalowych nie zachodzi konieczność przeprowadzania materiału w stan ciekły. Zalety i wady metalurgii proszków w porównaniu z konwencjonalną metalurgią.
Proszek - materiał sypki składający się z cząstek o wymiarach liniowych zazwyczaj nie większych od 1 mm. W produkcji wyrobów o złożonym składzie chemicznym można korzystać z mieszanek proszków różnych materiałów albo z proszków stopowych (całkowicie lub częściowo). Mieszanką proszków nazywa się proszek otrzymany przez dokładne zmieszanie ze sobą dwóch lub więcej proszków. ZALETY:
WADY:
możliwość wytwarzania materiałów, których inną technologią nie można otrzymać
możliwość sterowania własnościami fizycznymi, chemicznymi i mechanicznymi materiału w bardzo szerokim zakresie poprzez odpowiedni dobór proszku i zastosowanie odpowiednich parametrów technologicznych procesu
możliwość uzyskania materiału o określonej zaprojektowanej strukturze
składnikami mieszaniny proszków mogą być metale, niemetale, związki chemiczne lub pierwiastki, mogą wykazywać rozpuszczalność w stanie stałym, ciekłym lub całkowity brak rozpuszczalności, ponadto mogą dość znacznie różnić się temperaturą topnienia, jak i gęstością,
niemal całkowite wykorzystanie surowców
możliwość seryjnego wytwarzania elementów z dużą dokładnością przy niewielu operacjach technologicznych
technologia przyjazna dla środowiska - nieznaczna ilość odpadów, nie powoduje zanieczyszczenia powietrza i wody
problemy z wytwarzaniem wyrobów o skomplikowanym kształcie
materiały spiekane charakteryzują się dużą porowatością
własności plastyczne i wytrzymałościowe spiekanych wyrobów gotowych są z reguły gorsze niż elementów obrobionych plastycznie,
technologia ta jest uzasadniona ekonomicznie tylko w przypadku produkcji masowej
Wszystkie materiały wytwarzane technologią metalurgii proszków można podzielić na dwie zasadnicze grupy:
wyroby konkurencyjne,
wyroby bezkonkurencyjne.
O wyrobach konkurencyjnych można mówić wówczas, gdy metalurgia proszków jest jedną z alternatywnych technologii wytwarzania. Natomiast, gdy jest ona jedyną metodą wytwarzania określonego wyrobu gotowego, otrzymujemy wyroby bezkonkurencyjne. Należą do nich wyroby o znacznej porowatości ( łożyska samosmarujące, filtry), pseudostopy, węgliki spiekane, materiały otrzymywane z metali o najwyższej temperaturze topnienia, cermetale, materiały o najwyższej twardości. W przypadku wyrobów konkurencyjnych o wyborze metody decydują wymagania, właściwości stawiane wyrobom gotowym oraz koszty wytwarzania.
(…)
… otrzymanie materiału zwartego, choć często nie pozbawionego porowatości, o własnościach zbliżonych do własności materiału litego.
Źródłem sił napędowych procesu spiekania są zmiany energii powierzchniowej wynikające z dążenia materiału do osiągnięcia najmniejszej energii. Materiał porowaty posiada dużą powierzchnię właściwą i proporcjonalną do niej odpowiednio wysoką wartość energii powierzchniowej. Jednak w miarę przebiegu procesu spiekania powierzchnia właściwa porów ulega zmniejszeniu w wyniku wygładzania ich powierzchni, koagulacji i sferoidyzacji, przez co proces spiekania przebiega coraz wolniej.
Na przebieg procesu spiekania materiału mają wpływ następujące czynniki:
parametry procesu - czas i temperatura spiekania, atmosfera spiekania,
struktura i własności materiału, w tym: budowa…
… można podzielić ze względu na podstawowy składnik metaliczny:
spieki na bazie żelaza - stanowią obecnie ponad 90% masy wytwarzanych corocznie na świecie spiekanych materiałów konstrukcyjnych (spieki z czystego żelaza, spiekane stale węglowe, spiekane stale stopowe oraz wysokostopowe)
spieki na bazie miedzi (spiekana miedź, spiekane brązy, spiekane mosiądze)
spieki na bazie aluminium (SAP - spiek aluminium…
… par metalu na chłodzonych powierzchniach. Metodą tą wytwarza się proszki metali cechujących się wysoką prężnością par w stosunkowo niskiej temperaturze - cynk, magnez, kadm i beryl. redukcja związków metali, głównie tlenków w ośrodku stałym (koks, węgiel drzewny) lub gazowym (wodór, gaz konwertorowy) polega na wywołaniu reakcji chemicznych prowadzących do uzyskania czystego metalu lub jego tlenku…
… z tych operacji można uzyskać wzrost twardości i odporności na ścieranie warstwy powierzchniowej spieku przy zachowaniu ciągliwości rdzenia. Impregnacja - wypełnienie porów spieku materiałem niemetalicznym, np. olejem, żywicą.
PRZEBIEG ĆWICZENIA
Formatowanie kształtek - prasowanie
Po odważeniu 8 próbek (4 próbki z danego proszku po 6 gramów każda) zostały sprasowane w matrycy cylindrycznej o średnicy stempla 15…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)