Значение и применение порошковых материалов и изделий
Порошковая металлургия (металлокерамика) является новой, прогрессивной отраслью, продукцией которой являются различные детали и изделия из порошков металлов и неметаллических соединений. Впервые производство изделий из металлических порошков (изготовление монет из порошка платины) было организовано в России в 1826 г. Значение порошковой металлургии в первую очередь заключается в том, что появилась возможность получать новые технические материалы, отличающиеся от традиционных более высокими свойствами. Так, процессы порошковой металлургии позволяют изготавливать сплавы, отличающиеся высокой твердостью, жаропрочностью, тугоплавкостью, износостойкостью, огнеупорностью, коррозионной стойкостью. Их применение — основа дальнейшего развития станкоинструментальной промышленности, атомной энергетики, ракетной техники, сверхзвукового авиастроения и других отраслей. Методы порошковой металлургии позволяют получать материалы, которые нельзя производить другими способами. К таким материалам относятся композиции металлов, не смешивающиеся в жидком (расплавленном) состоянии (железо — свинец, медь — вольфрам и др.), а также соединения металлов с неметаллами (керамико-металлические материалы, или керметы). Керметы сочетают в себе тугоплавкость, жаростойкость и твердость керамики с проводимостью, пластичностью и другими свойствами металлов. Порошковая металлургия в ряде случаев экономически более выгодна, чем другие способы производства, особенно для массового изготовления небольших деталей в машиностроении. При этом исключается процесс последующей обработки деталей, появляется возможность использования отходов (окалины, стружки) для получения металлических порошков. Порошковая металлургия позволяет увеличивать срок службы деталей и изделий. Так, применение технологии металлизации и газопламенных покрытий увеличивает долговечность машин и механизмов, арматуры для железобетонных конструкций и др., позволяет восстанавливать изношенные детали (цилиндры двигателей, шестерни, валы). В настоящее время продукцией порошковой металлургии являются износостойкие детали, детали из антифрикционных и фрикционных материалов, пористые проницаемые изделия, уплотнительные детали, изделия электротехнического назначения, инструментальные и жаропрочные материалы. Износостойкие детали обладают высокой прочностью, твердостью, износоустойчивостью, сравнительно низким коэффициентом трения и широко используются в прибо-ро- и машиностроении. Они изготавливаются в основном из железного порошка с различными добавками (железографитовыми, железочугунными, железисто-стеклянными и др.). Основными видами износостойких деталей являются прядильные и крутильные кольца для шерстепрядильных машин, зубчатые колеса различных конфигураций и размеров и др. Детали из антифрикционных и фрикционных материалов предназначены для работы в условиях трения. В качестве фрикционных материалов используются композиции на основе меди, железа, оловянистой и алюминиевой бронзы и др. Детали из фрикционных материалов, обладающих высоким коэффициентом трения, используются в тормозных и передаточных устройствах. К ним относятся различные прокладки, колодки, ленты, диски, муфты и др. Детали из антифрикционных материалов, обладающих низким коэффициентом трения, применяются в различного рода подшипниках. В качестве антифрикционных материалов применяют сульфидированные железографитные, металлографитные (сплавы железа, никеля и цинка), высоколегированные железографитные, металлофторопластовые и другие композиции. Детали из антифрикционных материалов по своей структуре являются пористыми. В их состав вводятся смазывающие вещества (масла, сульфиды, селениды, графит). Такие детали могут длительное время работать без дополнительной подачи смазки извне. Пористые проницаемые изделия предназначены для работы в качестве фильтров для очистки воздуха, агрессивных газов и жидкостей, масел и жидкого топлива, расплавов металлов, для улавливания ценных продуктов производства, работы в качестве демпферов, диспергаторов, огнепреградителей, охлаждающих устройств. Для их изготовления используются порошки железа, бронзы, никеля, нержавеющей стали, титана и других металлов и сплавов. Уплотнительные детали используют для работы в условиях высоких температур, больших давлений и скоростей газового потока. Они обладают достаточной механической прочностью, хорошей прирабатываемостью, удовлетворительной жаростойкостью и стойкостью в агрессивных средах. Эти детали изготавливаются из порошков на основе никеля с наполнителями графита или нитрида бора, нихрома, железа с добавками меди и др. К изделиям электротехнического назначения относятся медно- и бронзографитные щетки для электрических машин, контактные материалы из вольфрама с серебром, молибдена с серебром, нагреватели из дисцилида молибдена, магниты из железа или никеля с добавками алюминия, кремния и меди, магнитодиэлектрики, получаемые из порошков ферромагнитных материалов, частицы которых изолированы пластмассами. Инструментальные материалы представляют собой соединения углерода, азота, бора, кремния с тугоплавкими металлами (титаном, ванадием, хромом, цирконием, ниобием, молибденом, танталом, гафнием, вольфрамом). Практическое применение при изготовлении инструментальных материалов пока нашли только карбиды вольфрама, титана и тантала, а также бориды циркония, титана и силициды молибдена. Современные спеченные инструментальные сплавы применяются для изготовления металлорежущих и штамповочных инструментов, а также для бурения горных пород. Они обладают большой твердостью, сочетающейся с высоким сопротивлением износу при трении даже при повышенных температурах, не подвергаются пластической деформации при низких температурах и упругой деформации, У них относительно высокие пределы прочности при сжатии, электро- и теплопроводность, а также химическая стойкость. Жаропрочные материалы получают на основе карбидов титана, тантала, ниобия, хрома, кремния и бора. Они используются для изготовления деталей и изделий, эксплуатирующихся при высоких температурах Металлические порошки применяются также в качестве пигментов антикоррозионных и защитных красок, газообразователей при изготовлении пластмасс и ячеистых бетонов, для термитной сварки, в качестве магнитного порошка, применяемого в электротехнике и дефектоскопии.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Значение и применение порошковых материалов и изделий» з дисципліни «Товарознавство сировини і матеріалів»
