Технологическое производство конструкционных и антифрикционных изделий. Формование порошков. Основной метод формования металлических порошков — прессование в пресс-формах из закалённой стали под давлением 200—1000 Мн/м2 (20—100 кгс/мм2) на быстроходных автоматических прессах (до 20 прессовок в 1 мин). Прессовки имеют форму, размеры и плотность, заданные с учётом изменения этих характеристик при спекании и последующих операциях. Возрастает значение таких новых методов холодного формования, как изостатическое прессование порошков под всесторонним давлением, прокатка и экструзия порошков.
Спекание проводят в защитной среде (водород; атмосфера, содержащая соединения углерода; вакуум; защитные засыпки) при температуре около 70—85% от абсолютной точки плавления, а для многокомпонентных сплавов — несколько выше температуры плавления наиболее легкоплавкого компонента. Защитная среда должна обеспечивать восстановление окислов, не допускать образования нежелательных загрязнений продукции (копоти, карбидов, нитридов и т.д.), предотвращать выгорание отдельных компонентов (например, углерода в твёрдых сплавах), обеспечивать безопасность процесса спекания. Конструкция печей для спекания должна предусматривать проведение не только нагрева, но и охлаждения продукции в защитной среде. Цель спекания — получение готовых изделий с заданными плотностью, размерами и свойствами или полупродуктов с характеристиками, необходимыми для последующей обработки. Расширяется применение горячего прессования (спекания под давлением), в частности изостатического.
Калибрование - применяют для получения размеров 6-11 квалитета точности и Ra=1.25-0.32 мкм. Калибруют как по одному (наружному или внутреннему диаметру), тек и по нескольким параметрам. Нужно иметь в виду, что минимальный припуск необходимо брать в пределах 0,05-0,07 мм. Детали, имеющие в структуре цементит, необходимо перед калибровкой отжигать.
П. м. имеет следующие достоинства, обусловившие её развитие.
1) Возможность получения таких материалов, которые трудно или невозможно получать др. методами. К ним относятся: некоторые тугоплавкие металлы (вольфрам, тантал); сплавы и композиции на основе тугоплавких соединений (твёрдые сплавы на основе карбидов вольфрама, титана и др.): композиции и т. н. псевдосплавы металлов, не смешивающихся в расплавленном виде, в особенности при значительной разнице в температурах плавления (например, вольфрам — медь); композиции из металлов и неметаллов (медь — графит, железо — пластмасса, алюминий — окись алюминия и т.д.); пористые материалы (для подшипников, фильтров, уплотнений, теплообменников) и др. 2) Возможность получения некоторых материалов и изделий с более высокими технико-экономическими показателями. П. м. позволяет экономить металл и значительно снижать себестоимость продукции (например, при изготовлении деталей литьём и обработкой резанием иногда до 60—80% металла теряется в литники, идёт в стружку и т.п.).
3) При использовании чистых исходных порошков можно получить спечённые материалы с меньшим содержанием примесей и с более точным соответствием заданному составу, чем у обычных литых сплавов.
4) При одинаковом составе и плотности у спечённых материалов в связи с особенностью их структуры в ряде случаев свойства выше, чем у плавленых, в частности меньше сказывается неблагоприятное влияние предпочтительной ориентировки (текстуры), которая встречается у ряда литых металлов (например, бериллия) вследствие специфических условий затвердевания расплава. Большой недостаток некоторых литых сплавов (например, быстрорежущих сталей и некоторых жаропрочных сталей) — резкая неоднородность локального состава, вызванная ликвацией при затвердевании. Размеры и форму структурных элементов спечённых материалов легче регулировать, и главное, можно получать такие типы взаимного расположения и формы зёрен, которые недостижимы для плавленого металла. Благодаря этим структурным особенностям спечённые металлы более термостойки, лучше переносят воздействие циклических колебаний температуры и напряжений, а также ядерного облучения, что очень важно для материалов новой техники.
5) - обеспечивает прецизионное производство. Соответствие размеров в серии изделий.
6) - использует энерго и ресурсосберегающие технологии. Уменьшает количество операций в технологической цепи изготовления продукта. Использует более чем 97% стартового сырья. Реализует многие последующие сборочные этапы ещё на стадии спекания.
Условные обозначении марок порошковых антифрикционных материалов: Ж - железо, X - хром, Д - медь, Бр -бронза, Гр - графит, О - олово, Н – никель, М - молибден, К - сера и сульфидирование, Цс - сернистый цинк, Ц -цементирование, С - свинец, Б - бор и борирование, МГ - металлографит, Мс - дисульфид молибдена, Ф - фосфор, ФТ - фторопласт; цифры после букв указывают на содержание соответствующего элемента (пример, ЖГр2 - 2% графита, железо до 100 %).
Характеристика изделий
антифрикционные материалы:
плотность 6,0-6,8 г/см3,
твердость 55:100HRB, 55:120HBS,
достигаемая размерная точность 7-11 квалитет,
достигаемая чистота поверхности Ra 0,8,
пористая деталь хорошо адсорбирует смазку.
конструкционные материалы:
плотность 5,9-7,0 г/3см,
твердость 55:90HRB, 55:130HBS,
достигаемая размерная точность 8-11 квалитет
достигаемая чистота поверхности Ra 0,8,
изделия примененяются во всех отраслях промышленности.
высокопрочные материалы:
плотность 7,3-7,6 г/см3,
твердость 380 HV10, 45:50 HRC (после ТО),
достигаемая размерная точность 7-11 квалитет,
достигаемая чистота поверхности Ra 0,8 - Ra 0,63,
изделие имеют предел прочности 1150МПа.
Дата подачи : 2009-12-11
|
АВК Пресс, ООО (Полтавский завод порошковой металлургии) |
Украина Промышленная |
О сервере
АВК Пресс, ООО (Полтавский завод порошковой металлургии)
