Презентация "Порошковая металлургия"
презентация к уроку

Слайд 2

Порошковая металлургия – область техники, охватывающая процессы получения порошков металлов и металлоподобных соединений и процессы изготовления изделий из них б ез расплавления.

Слайд 3

Характерной особенностью порошковой металлургии является применение исходного материала в виде порошков, из которых прессованием формуются изделия заданной формы и размеров. Полученные заготовки подвергаются спеканию при температуре ниже температуры плавления основного компонента

Слайд 4

ПРИМЕНЕНИЕ ПОРОШКОВ Из конструкционных порошковых материалов изготавливают детали для машин, приборов: муфты, шайбы, шестерни, фланцы для труб и др. изделия к которым предъявляются требования повышенной износостойкости и невысокой стоимости.

Слайд 5

Полученные порошки из твердых сплавов металлов изготавливают пластинки из твердого сплава для резки металла с высокой прочностью, твердостью .

Слайд 6

Из фильтрующих порошков Изготавливаются фильтры для очистки воздуха и агрессивных газов, технических масел, воды, фильтрации и глушения шума .

Слайд 7

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕССПОРОШКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ Получение порошка из исходных материалов Смешивание (Приготовление шихты) Формование заготовок Спекание Отделочные операции

Слайд 8

ПОЛУЧЕНИЕ ПОРОШКОВ Промышленное применение нашли физико-химические и механические методы 1.Физико-химические методы, связанные с изменением химического состава или состояний исходного сырья. 2.Механические методы не изменяют химический состав исходных материалов при превращении их в порошки. Методы: 1 дробление 2 размол 3 истирание твердых веществ Для этих целей применяется различное оборудование шаровые, вибрационные, вихревые мельницы и дробилки

Слайд 9

Размол в вихревых мельницах Шаровая мельница вибрационные мельницы В мельницах проводится размол, истирание исходных материалов до образования мелкой порошковой структуры размером 100-1000мкм Исходным материалом являются отходы металла, стружка, обрезки прутков и проволоки

Слайд 10

СМЕШИВАНИЕ – это приготовление с помощью смесителей однородной механической смеси из металлических порошков различного химического состава или смеси металлических порошков с неметаллическими Основной принцип действия этих агрегатов- смесителей – вращение емкости с порошковой смесью, обеспечивающее перемещение друг относительно друга составляющих ее частиц (в аттриторах - емкость неподвижна, а порошковая смесь внутри нее перемешивается за счет вращения лопасти). Емкость для смешивания шихты - аттритор

Слайд 11

В состав механической смеси( шихты) входит: Основной металлический порошок Лигированные порошки Пластификаторы, облегчающие процесс прессования ( стеорин , парафин) 4 Легкоплавкие присадки, улучшающие спекание Летучие вещества для получения изделий с заданной поростостью . В целях получения наиболее однородной смеси применяют добавки спирта, бензина, глицерина и др.

Слайд 12

ФОРМОВАНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ Цель формования порошков получение полуфабрикатов (прутки, трубы, ленты) для последующего формообразования получение отдельных заготовок, по форме приближающихся к конечным изделиям. Формование изделий осуществляется путем: холодного( или горячего) прессования под большим давлением (30-1000Мпа) в металлических формах; прокаткой в валках; прессованием с использованием импульсных нагрузок; гидростатическим прессованием; выдавливанием.

Слайд 13

Прессование холодное горячее 1- пуансон 2-пресс-форма 3 –порошок а – одностороннее; б – двухстороннее в- горячее прессование Порошок дозированно помещают в пресс-форму, прессуют с помощью пуансона на гидравлическом прессе . Давление прессования 200-1000Мпа При горячем прессовании идет дополнительно процесс спекания (нагрев электрическим током) при температуре 0,5...0,8 от температуры плавления ( Т пл ) основного компонента шихты .

Слайд 14

Для формования порошковых изделий применяют пресс-формы, основными элементами которых являются пуансоны и пресс- формы ( матрицы). Пресс-формы могут быть стационарными и съемными, с объемной и весовой дозировкой порошка, со сплошной и разъемной матрицей, одногнездные, многогнездные и т.п. Пуансоны и матрицы изготовляют из сталей У8А, У10А, ХС, ШХ15, Х12Ф1, 3Х2В8 и др. с НRC54-64 виды пресс форм

Слайд 15

Прокатки порошков 1 – бункер; 2 – порошок; 3 – валок; 4 – однородная лента; 5 – перегородка бункера; 6 – второй порошок; 7 – биметаллическая лента а – получение однослойной ленты; б – получение двухслойной ленты; в – прокатка со спеканием Прокаткой получают ленты из различных металлокерамических материалов. За счет применения бункеров с перегородкой рис. б изготовляют ленты двухслойные.

Слайд 16

СПЕКАНИЕ Спекание проводят для уплотнения порошка, лучшего заполнения пор, повышения прочности предварительно полученных прессованием или прокаткой заготовок. Процесс рекомендуется проводить в три этапа: I – нагрев до 150–200°С (удаление влаги); II – нагрев до 0,5 температуры спекания (снятие упругих напряжений и активное сцепление частиц); III – окончательный нагрев до температуры спекания. Время выдержки после достижения температуры спекания по всему сечению составляет 30–90 мин.

Слайд 17

Методы спекания зависят от способа нагрева, состава порошка, способа загрузки, печи, среды в которой происходит спекание. Применяют камерные, трубчатые и конвейерные печи. В качестве защитной среды при спекании применяют водород, азот, инертные газы (аргон, гелий). Вакуумная электропечь предназначена для спекания изделий с рабочей температурой до 1350 ◦С Масса загружаемых деталей до 60кг. Вакуумная электропечь предназначена для спекания изделий с рабочей температурой до 1350 ◦С Масса загружаемых деталей до 60кг.

Слайд 18

ОТДЕЛОЧНАЯ ОПЕРАЦИЯ Калибрование - заключительное прессование в порошковой металлургии для получения желаемого габарита . При обычном процессе порошковой металлургии можно получить детали сравнительно невысокой точности 10-12 кв и шероховатостью R z =20-10 мкм. Для повышения точности таких деталей выполняют калибрование в специальных пресс-формах (точных) при удельном давлении до 100кПа и при условии достаточной пластичности материала. При этом точность размеров повышается до 8-9кв и Rа 2,5-6,3мкм.

Слайд 19

ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИМЕНЕНИЯ ПОРОШКОВ 1 Этот способ позволяет получать изделия с уникальными свойствами 2. Возможность изготовления деталей с жёсткими допусками практически без механической обработки. 3. Низкие потери металла в отходы при производстве деталей (около 7…10 %). 4. Возможность переработки в порошок отходов производства ( стружка, обрезки , литейные отходы) 5 Стоимость порошка, полученного из отходов намного ниже стоимости порошка, полученного из первичного сырья.

Слайд 20

НЕДОСТАТКИ 1. Сравнительно высокая стоимость металлических порошков. 2. Необходимость спекания в защитной атмосфере 3. Трудоёмкость изготовления изделий и заготовок больших размеров. 4. Необходимость применения чистых исходных порошков. 5. Сложность изготовления крупных по размерам деталей.

Слайд 21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Рассмотрев технологию порошковой металлургии, преимущества и недостатки метода пришла к выводу, что основными условиями дальнейшего эффективного и широкого применения порошковой металлургии является совершенствование процессов получения порошков, разработка и применение съемных унифицированных пресс-форм и более широкого применения данного метода в массовом производстве

Слайд 22

ЛИТЕРАТУРА 1. Кипарисов С.С., Либенсон Г.А., Порошковая металлургия, 2 изд., М., 2007г. 2. Порошковая металлургия. Современное состояние. Перспективы, под ред. И.Н Францевича и В.И. Трефилова, М., 2006. 3. Общесоюзные нормы технологического проектирования производств по получению изделий из металлических порошков на основе железа и меди ОНТП-10-85, Москва 2000г 4. Раковский В.С. Порошковая металлургия в машиностроении / В.С. Раковский, В.В. Скалинский . - М.: Машиностроение, 2003г 5 Интернет ресурсы

Слайд 23

Спасибо за внимание