Порошкова металургія

Порошкова металургія Порошкова металургія як метод отримання і обробки матеріалів відрізняється різноманітністю технологічних прийомів і способів виробництва, що дозволяє отримувати спечені матеріали та вироби різних складів, властивостей і призначень. Виділяються дві особливості при застосуванні методів порошкової металургії. 1. Можливість отримання принципово нових матеріалів і виробів з них зі специфічними властивостями, які не можна отримати при використанні інших технологічних процесів (деталі з фрикційних і антифрикційних, пористих матеріалів і матеріалів з особливими фізичними властивостями). Ефективність виготовлення таких деталей, перш за все, визначається їх призначенням та експлуатаційними властивостями. 2. Виготовлення деталей, що не володіють специфічними властивостями, для яких метод порошкової металургії не є монопольним. До них відносяться деталі конструкційного призначення, одержання яких методом порошкової металургії виправдано лише значним ефектом за рахунок зниження витрат матеріалу, трудомісткості, собівартості та інших техніко-економічних показників.   Характерною особливістю порошкової металургії як промислового методу виготовлення різного роду заготовок є застосування вихідної сировини у вигляді порошків, які потім пресують або формують у вироби заданих розмірів і піддають термічній обробці (спікання), що проводиться при температурах нижче температури плавлення основного компонента шихти. Основні елементи технології порошкової металургії наступні: • отримання та підготовка порошків вихідних матеріалів, які можуть являти собою чисті метали чи їх сплави, металоїди, сполуки металів з неметалами та інші хімічні сполуки; • пресування з підготовленої шихти виробів необхідної форми в спеціальних прес-формах, тобто формування майбутнього виробу; • термічна обробка (або спікання) спресованих виробів, що забезпечує їм остаточні фізико-механічні та інші властивості. У виробничій практиці іноді зустрічаються відхилення від типового технологічного процесу, наприклад поєднання пресування і спікання, просочення пористого брикету розплавленим металом, допрессовка або калібрування спеченого напівфабрикату, додаткова механічна обробка спечених виробів і т. д. Переваги порошкової металургії наступні: • можливість виготовлення деталей з тугоплавких матеріалів, псевдосплавов (наприклад, мідь — вольфрам, залізо — графіт), пористих матеріалів з наперед заданою пористістю (фільтри, самозмазуючі підшипники); • значна економія матеріалів у зв'язку з можливістю пресування виробів з остаточними розмірами, що не потребують (або майже не потребують) у подальшій механічній обробці; відходи виробництва в цьому випадку не перевищують 1-5 %; • можливість отримання виробів з матеріалів високої чистоти, так як при виготовленні деталей методом порошкової металургії (на відміну від лиття) виключається внесення будь-яких забруднень в Матеріал, що переробляється; • можливість автоматизації технологічних процесів, які не пов'язані з розробкою складних орієнтують і транспортуючих пристроїв, бункерів та інших механізмів, необхідних при виготовленні деталей із штучних заготовок. Деталі з порошкових матеріалів можуть виконувати у вузлі крім основної функції також функції суміжній деталі (наприклад, паразитна шестерня по поверхні насадки на вісь може бути пористою і після заповнення пір олією може виконувати функції підшипника ковзання). Економічність методів порошкової металургії виявляється повною мірою тільки при великих масштабах виробництва. Порівняння витрат з виготовлення деталей з литих і спечених з металевих порошків заготовок показує, що у перших основний витрата складає заробітна плата за виготовлення, у других — вартість технологічної оснастки та вихідних матеріалів. У зв'язку з цим заміна сталевих і чавунних деталей нескладної конфігурації деталями з металевих порошків не завжди економічна. Як показує досвід, при числі деталей масою 30-50 г менше 10 тис. шт. в більшості випадків невигідно виготовляти деталі методом порошкової металургії. Порівняно висока вартість вихідних порошків і прес - форм робить порошкове виробництво вигідним лише у випадку, коли обсяг партій виробів визначається десятками тисяч. Однак унікальні властивості одержуваних виробів часто роблять доцільним виготовлення виробів з порошків і значно меншими партіями. До недоліків порошкової металургії можна віднести обмеженість розмірів і відносну простоту форми одержуваних виробів, що обумовлено специфікою формування порошків. При виготовленні деталей машин методом порошкової металургії наявність залишкової пористості в деяких випадках не дозволяє отримати такі фізико-механічні властивості, як при виготовленні литтям або куванням.