- •2.Методы получения металлических порошков, свойства порошков
- •3.Технология изготовления деталей
- •3.1.Приготовление шихты
- •3.2.Дозирование шихты
- •3.3.Прессование (формование)
- •3.4 Спекание
- •3.5 Калибрование
- •3.6 Механическая обработка и нанесение гальванопокрытий
- •Порядок выполнения работы.
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Литература
3.Технология изготовления деталей
Технологический процесс изготовления деталей состоит из следующих операций:
― приготовление шихты требуемого состава;
― дозирование;
― прессование (формование);
― спекание;
― калибрование;
― механическая обработка (обработка резанием);
― нанесение гальванопокрытия.
3.1.Приготовление шихты
Ввиду того, что невозможно учесть все требования, которые предъявляют к порошкам различные потребители в соответствии с техническими условиями на готовую продукцию, существует необходимость придания порошку определенных химических, физических и технологических характеристик, обеспечивающих выпуск продукции с нужными конечными свойствами. Основными операциями при подготовке порошков к формованию являются отжиг, рассев и смешивание.
Отжиг ― это вид обработки порошков, применяемый с целью повышения их пластичности, и, следовательно, улучшения уплотняемости, прессуемости и формуемости.
При отжиге снимается наклеп, и очень часто происходит восстановление оксидов, оставшихся после получения порошка или образовавшихся в результате неправильного их хранения.
Нагрев осуществляют в защитой среде (восстановительная, инертная или вакуум) при температуре t = (0,4-0,6)Тпл, где Тпл ― температура плавления порошка.
Рассев― это разделение порошков по величине частиц на фракции, используемые затем либо для формования, либо для составления смеси, содержащий требуемый процент частиц нужного размера.
В порошковой металлургии чаще всего применяют ситовую классификацию порошков.
Приготовление смесей. Смешивание порошков заключается в приготовлении однородной механической смеси из порошков различного химического и (или) гранулометрического состава, а также их смеси с неметаллическими порошками. Длительность смешивания составляет от 1 до нескольких часов. Наиболее
распространенным является механическое смешивание в шаровых мельницах и смесителях различных типов.
В общем случае равномерное распределение частиц порошков в объеме смеси достигается тем легче и быстрее, чем ближе плотности смешиваемых компонентов.
Смешивание осуществляют в газовой среде (воздух или инертный газ) и в жидкой (вода, бензин, спирт и т.д.). В жидкой среде смешивание происходит значительно интенсивнее, что объясняется уменьшением силы электрического притяжения между частицами и, следовательно, лучшему их объемному распределению, а также увеличением подвижности частиц в жидкой среде.
В некоторых случаях применяют химический метод смешивания.
Результаты смешивания контролируют: 1) по физико-технологическим свойствам шихты (гранулометрический состав, насыпная плотность, текучесть, прессуемость, а также физические и механические свойства спеченных тел), 2) химическим анализом проб. На практике обычно контролируют часть технологических характеристик смеси и проводят химический анализ проб из нее.
3.2.Дозирование шихты
Шихту дозируют по массе или по объему. В крупносерийном производстве при автоматизации дозирования и достаточно стабильном качестве смеси предпочтение следует отдать объемному способу, при котором определяют насыпной объем.
Успешное осуществление объемной дозировки, особенно автоматической, возможно только для порошков с высокой текучестью и однородными технологическими свойствами. Для улучшения текучести применяют предварительное гранулирование прессуемого материала обкаткой его во вращающемся барабане, в том числе с увлажнением (например, бензином).
В зависимости от выбранного способа дозирования дозу рассчитывают по формулам:
;
,
где Gнас=Gдет― величина навески шихты, кг;
Vнас― насыпной объем, м3;
Vдет― объем готовой детали, м3;
Рдет― заданная пористость готовой детали, %;
mнас― насыпная масса порошка, кг/м;
ρ ― плотность прессуемого порошка при 100% плотности (в компактном состоянии), кг/м3;
К― коэффициент потерь (К= 1,04+1,05).
Для смеси порошков:
где Gi― содержание компонентов смеси в долях единицы;
ρi― плотность компонентов, кг/м3;