Порошкового материала

Перед оформлением чертежа порошковой заготовки необходимо тщательно проанализировать технологичность ее конструктивных форм.

Рис. 7.1. Обеспечение технологичности конструкций порошковой заготовки изменением конфигурации сопряженной детали;

/ — деталь из порошковой заготовки; 2 >- сопрягаемая деталь

ках длительной прочности. До некоторой степени это обстоятельство может быть компенсировано использованием экструдированной порошковой заготовки; в этом случае материал характеризуется более равномерным распределением карбидных частиц вследствие нарушения структуры, образованной при участии зернограничных карбидных частиц.

Способ получения железного порошка оказывает влияние на качество изделий, но это влияние может быть компенсировано выбором схемы уплотнения при формовании порошковой заготовки. При уплотнении по схеме одностороннего или двухстороннего формования в закрытой матрице частицы незначительно перемещаются относительно друг друга в радиальном направлении. Происходит лишь осадка частиц с заполнением пустот, образованных при засыпке. При этом в местах взаимного контакта частиц возникают в основном нормальные напряжения, а доля касательных напряжений незначительна. Поэтому оксидная пленка на поверхности частиц не разрушается, а формоизменяет-ся с материалом частиц. В результате частицы порошка даже при высокой плотности образца разделены хрупкой оксидной пленкой в виде пространственной сетки, по которой происходит разрушение образца. Затем заготовку спекают в восстановительной атмосфере, например, в водороде или диссоциированном аммиаке, или в атмосфере, не допускающей окисления, например, в аргоне или азоте.

Рис. 3.48. Схема объединения структурных элементов порошковой заготовки при уплотнении и спекании в условиях чистой поверхности:

Исходная спеченная заготовка из железного порошка всегда имеет пористость. Рассмотрим выдавливание детали типа стакана из спеченной порошковой заготовки в обычных штампах при реактивном действии контактного трения по матрице.

Рис. 3.50. Формоизменение спеченной порошковой заготовки на начальной стадии выдавливания стакана

Рис. 3.53. Схема операции обратного выдавливания стакана из спеченной порошковой заготовки в плавающей матрице: а - осадка пористой заготовки; б - выдавливание полости; vur - скорость перемещения частиц заготовки; vM - скорость перемещения матрицы; v„ -скорость скольжения матрицы по заготовке; /, - активные силы контактного трения

Hot isostatic pressing — Горячее изостатиче-ское прессование. (1) Процесс одновременно нагревания и формирования порошковой заготовки, в котором порошок содержится в запечатанной оболочке из гибкой жести или стекла, и таким образом содержащийся порошок подвергается воздействию равного давления во всех направлениях при температуре достаточно высокой, чтобы вызвать пластическую деформацию и спекание. (2) Процесс, кото-

Hot pressing — Горячее прессование. Одновременное нагревание и формирование порошковой заготовки.

повки или предварит, уплотнения порошкового материала перед газостатическим прессованием.

Экономическая эффективность изготовления порошковых заготовок тем больше, чем больше их серийность. Поэтому такая технология доступна только при годовой программе выпуска в несколько тысяч штук. Опыт промышленности показывает, что заготовки из литья и проката черных металлов целесообразно переводить на изготовление из порошков при серийности ГО 000 шт., а заготовки из цветных металлов — при серийности 2000...3000 шт. При использовании групповой технологии изготовление порошковых заготовок может быть целесообразным и при годовой программе в несколько сотен штук. Экономически эффективная программа выпуска порошковых заготовок зависит от их группы сложности, массы, вида порошкового материала и других факторов. Экономически эффективные программы выпуска для заготовок на основе железа представлены в табл. 7.5. Сравнение потенциальных возможностей производства заготовок методами порошковой металлургии и литья приведено в табл. 7.6.

По мнению многих исследователей [8—И], появление в покрытиях остаточных напряжений вызывается несколькими причинами: различием коэффициентов термического расширения материалов покрытия и основного металла (температурные остаточные напряжения); изменением удельного объема структурных фаз; неравномерностью распределения порошкового материала в плазменной

Полученное уравнение позволяет по известным экспериментальным или теоретическим кривым уплотнения неармированного материала построить кинетические кривые спекания армированного порошкового материала.

ределяются, с одной стороны, природой матричного порошкового материала, с другой стороны — возможными процессами взаимодействия волокон с матрицей — растворением, рекристаллизацией и др.

В течение последних трех—пяти лет появились мощные газовые лазеры, обеспечивающие в режиме непрерывной генерации мощность порядка нескольких киловатт. Благодаря этому стало возможным осуществлять новую технологическую операцию —• термическую обработку металлических поверхностей. Это особенно важно для обработки таких поверхностей, где мощный лазерный луч имеет преимущества или где геометрия обрабатываемых изделий создает трудности для применения традиционного теплового метода. Лазерная термообработка применяется для закалки стальных поверхностей, высокоскоростного отжига фольги, удаления пленок и других поверхностных осаждений, а также впекания порошкового материала в металлическую поверхность.

Очень перспективным является использование диселенидов вольфрама, молибдена и ниобия, получаемые при помощи методов порошковой металлургии, а также спеченного порошкового материала ВАМК. Эти материалы разработаны в содружестве с отраслевыми институтами и институтами Минвуз СССР.

Из серого, ковкого и высокопрочного чугуна, цветных сплавов, баббитов, пластмассы и порошкового материала Из легированных и конструкционных сталей

/ — штуцер для ацетилена; 2 — штуцер для кислорода; 3 — штуцер для сжатого воздуха; 4 — штуцер для порошкового материала; 5 — вентиль для регулирования расхода ацетилена и кислорода.

где Я и ЯК'—теплопроводность пористых и компактного материалов Вт/(м-К); П — пористость порошкового материала;

Рис. 22. Схема газопламенного напыления порошкового материала с помощью транспортирующего газа: