Доклад на тему предприятия россии которые занимаются порошковыми изделиями

Обновлено: 05.07.2024

Порошковыми считаются те виды материалов, которые получают спеканием и последующим формованием из гранулированных порошков. Порошковые материалы фактически представляют собой псевдосплавы с пористостью, более высокой (на 15…30%), чем продукция со схожим химическим составом, которая получается металлургическим путём.

Материалы, изготавливаемые из мелкодисперсного порошка, освобождают конструкторов от иногда длительных и трудоёмких цепочек типовых процессов обработки давлением или литьём. В то время как большинство технологий формования металлов адаптированы преимущественно под круглые цилиндрические заготовки, порошковые материалы открывают для проектировщика широкий спектр вариантов своей конфигурации, притом без риска увеличенных производственных затрат.

Основные характеристики и свойства порошковых материалов

По некоторым оценкам, до 70% всех деталей, изготовленных из металлического порошка, представляют собой чугун с наличием меди и углерода. Во время спекания железо и углерод объединяются, образуя феррит, микроструктура которого весьма схожа с ферритом в сталях.

Медь участвует двояко. В процессе спекания она, как более легкоплавкий компонент, плавится, заполняя поры (хотя в то же время оставляет некоторые пустоты), а, с другой стороны, способствует ускоренному затвердеванию феррита. Добавление других легирующих элементов может повысить прочность или пластичность, улучшить износостойкость и изменить способ чистовой обработки спечённого изделия. Наличие легирующих добавок улучшает следующие характеристики детали:

обрабатываемость;
формуемость;
свариваемость.

Установлено, что, во многих случаях весьма небольшое применение порошковых материалов (по весу) в качестве легирующих элементов может вызывать существенное изменение свойств готовой детали. Это положительно сказывается на себестоимости получения 1 кг продукции, изготовленной из порошковых заготовок.

К другим распространенным материалам, которые получаются из порошков чёрных металлов, относятся нержавеющая сталь (увеличивает коррозионную стойкость и прочность при повышенных температурах) и низколегированная сталь, позволяющая во многих случаях обходиться без термической обработки.

Спекание и закалку порошковых заготовок можно производить за одну операцию, что положительно сказывается на размерной точности готовых изделий.

Многие магнитомягкие материалы, которые используются для изготовления датчиков скорости, соленоидов и прочей электротехнической продукции цепей постоянного тока также получают методами спекания. Из металлопорошков производят магнитно-мягкие детали двигателей и высокочастотных трансформаторов.

Характерные особенности продукции:

Повышенная прочность, позволяющая инженеру-конструктору уменьшить размеры детали, сэкономив вес и пространство.
Более высокая твёрдость, снижающая износ и увеличивающая срок службы детали.
Пористость, что может снизить потребность в специальных покрытиях или смазке.
Лучшая обрабатываемость, положительно сказывающаяся на трудоёмкости финишной обработки.
Улучшенная свариваемость, которая может устранить необходимость в крепежных деталях.

Данные преимущества имеют значение при массовом применении порошковых материалов, поскольку их себестоимость пока ещё остаётся высокой.

Виды порошковых материалов в зависимости от сферы применения

Применяемость и свойства порошковых материалов определяются способом их получения. В отличие от традиционной металлургии здесь значительно меньше отходов и более высокая экологическая степень чистоты производства, поскольку чаще всего удаётся избежать вторичной обработки продукта. Притом отработанные изделия можно переработать и превратить в новый порошок.

Процесс состоит из нескольких этапов. Вначале выбираются основные компоненты металлопорошка, среди которых преобладают железо, медь, латунь, бронза, легированные стали, алюминий, цинк, олово, кадмий, хром и магний. Некоторые сплавы могут быть предварительно смешаны механическим путём, чтобы добиться желаемого сочетания механических или магнитных свойств.

Способы изготовления металлического порошка:

твердотельное восстановление;
распыление;
электролиз;
химическая обработка;
центробежное распыление.

При восстановлении последовательно происходит измельчение и смешивание соответствующей руды с углеродом. После составления смеси её спекают в печи, удаляя излишки углерода и кислорода. Металлическая руда измельчается, а затем смешивается с другим материалом, обычно углеродом. После того, как процесс будет завершён, смесь пропускают через печь, чтобы вызвать термохимическую реакцию, которая уменьшает содержание кислорода и углерода в порошке. Полное восстановление происходит в течение 2…3 смен, в результате получается материал с высокой степенью химической чистоты.

При методе распыления в качестве исходного сырья используется металлолом. Расплавленная мелкодисперсная струя выходит из потока воды или газа. Мелкие капли такой струи затвердевают ранее, чем вступят контакт с поверхностью или друг с другом. Способ эффективен для всех типов металлических расплавов.

При использовании технологии электролиза порошков задаются значениями состава и концентрации электролита, его плотностью и температурой. Способ достаточно дорогой, зато гарантирует наивысшую степень чистоты и плотности порошка. Используется для получения порошков редких металлов, а также меди, где требуется высокая электропроводность изделий.

Химические методы получения используют термическое разложение исходного сырья, а также восстановление из оксидов или растворов. В результате можно производить металлические порошки с очень специфическими качествами. Например, термическое разложение используется в основном для обработки карбонилов, а осаждение из раствора обеспечивает получение порошков высокой чистоты с узким гранулометрическим составом.

Для центробежного распыления расплава используется центрифуги, включающие перфорированный контейнер. Там происходит разделение жидкого металла на капли определенного размера. Скорость центрифугирования можно изменять в зависимости от требующихся результатов.

Конструкционные

Есть еще порошковые композиционные материалы, которые должны отвечать критериям минимальной пористости, наибольшей прочности при различных типах нагрузок, а также характеризоваться хорошей обрабатываемостью. Метод получения таких материалов – любой из описанных ранее.

Технология использования металлопорошков конструкционного направления включает в себя нагрев предварительно спечённых материалов до температуры чуть ниже температуры плавления и последующее прессование/экструдирование нагретой массы через специальную форму (фильеру). Таким образом получают заготовки постоянного поперечного сечения. Для изготовления штучной продукции спекание производится в специальных разъёмных формах, которые изготавливаются из огнеупорных материалов. Формы могут быть разового и многократного применения.

Измельченные для конструктивного использования компоненты измельчаются с помощью шаровых мельниц (исключение составляют металлопорошки, которые в измельчённом состоянии обладают повышенной горючестью). Ряд конструкционных металлопорошков могут производиться из легированных смесей. Они кристаллизуются на атомных уровнях, образуя соединения с равномерно диспергированными частицами, обеспечивающими высокую прочность конечного продукта.

Пористые

Не всегда пористость материала является недостатком. Например, при помощи пористых фильтров производится удаление нежелательных частиц, находящихся в фильтруемой жидкости.

При плотности спеченного металлопорошка в 4…5 г/см3 он считается высокопористым. В этом случае пористость становится балансирующим фактором, определяя оптимальное соотношение между показателями плотности и пористости. Например, деталь с большим количеством крошечных отверстий структурно слабее, чем деталь с небольшим количеством пор. Однако имеются определённые области применения, где потребность в пористости может оказаться решающей.

Приведём несколько примеров:

Пористая нержавеющая сталь – оптимальный выбор, когда фильтруемый материал может вызывать коррозию других, менее прочных металлов.
Самосмазывающиеся подшипники. Наличие пор позволяет смазке проникать внутрь детали, в результате никакой внешнего смазочного вещества не требуется.
Медь считается достаточно инертной по отношению к многим средам и элементам. Вместе с тем в определённых приложениях медные пористые порошки облегчают эксплуатацию конструкций и узлов оборудования.

Однако пористое железо не лишено недостатков. Оно хорошо фильтрует воду, однако такой материал нельзя применять в химически агрессивных средах. Высокую степень пористости имеют детали, спечённые из смеси железа, меди и углерода, однако при эксплуатации возможно образование нежелательных пустот в теле детали, что снизит её прочность. Пористость алюминия, превышающая 50…55 %, повышает риск воспламеняемости изделия при повышенных температурах. Это объясняется пирофорностью данного металла - способностью порошка к самовозгоранию при одновременном выделении большого количества тепловой энергии.

Электротехнические

Электротехнические применения металлопорошков противоречивы и спорны, поскольку одновременно с положительными факторами проявляются и ряд отрицательных. Среди них:

Увеличение электросопротивления материала с ростом давления его прессования. Для мягких металлов - цинка, свинца, олова и серебра разница меньше, чем для твердых металлов - железа, никеля, вольфрама.
Электросопротивление спечённых металлопорошков зависит от времени приложения давления. При этом максимум электросопротивления наблюдается в начальный момент прессования, а также при повышении давления.
Кривые зависимости сопротивления от давления необратимы. При уменьшении давления сопротивление остается близким к своему минимальному значению, полученному для самых высоких давлений, и часто увеличивается, если снизить давление прессования.
Металлопорошки многих цветных металлов - вольфрама, никеля, серебра, цинка, висмута, железа, меди, сурьмы и платины - обладают меньшим электросопротивлением, чем изготавливаемые выдавливанием из цельного металла. Эффект особенно заметно проявляется при росте твёрдости.
Увеличение электрического сопротивления зависит от продолжительности давления. Для короткого во времени высокого давления и мягкого металлического порошка кривые зависимости сопротивления от давления, полученные после последующих приложений давления, лежат ниже друг друга.
Сопротивление прессованного порошка зависит от размера частицы. Оно, как правило, выше, чем мельче частицы.
Повышение температуры спекания снижает электросопротивление, измеренное при комнатной температуре.

Поэтому порошковые композиционные материалы в электротехнике применяются в ограниченных масштабах.

Для ядерной энергетики

Порошковые материалы в ядерной энергетике используются по двум направлениям – в качестве рабочих деталей атомных реакторов некоторых типов АЭС, а также для эффективной фильтрации отработанной воды в охлаждающих контурах.

Установлено, что для изготовления деталей из металлопорошков целесообразно использовать технологию горячего изостатического прессования. Таким образом можно получать крупные компоненты для атомных электростанций. С технологией горячего изостатического прессования связано множество положительных качеств: снижение затрат на обеспечение безопасности, увеличенный срок службы оборудования и возможность увеличения скорости подачи энергии. Важным ограничением до недавнего времени было повышенное содержание кислорода в порошковом материале, которое может снизить ударную вязкость при ударной нагрузке. Однако в последнее время эта проблема снята, поэтому с помощью порошковой металлургии можно создавать большие детали с чрезвычайно хорошими свойствами материалов для ядерных установок.

Это первый лайнер за более чем полвека, заходя в салон которого, вы будете точно знать, что находитесь именно в МС-21, а не в Аэрбас или Боинг.

И это не шутка. Поверить в это действительно сложно, мы же привыкли думать, что в России плохой сервис, климат и вообще всё.

Вступайте в другие наши группы и добавляйте нас в друзья :)

Это первая в России установка, которая называется газовый атомайзер, для промышленного получения порошков и гранул, в том числе для аддитивных технологий. Металлические порошки российские предприятия пока почти в полном объёме покупают за рубежом. Благодаря реализации проекта этот показатель снизится примерно до 50%.

Производство продукции из металлических порошков отличается меньшей трудоемкостью, материалоемкостью и меньшей себестоимостью — в 2-2,5 раза ниже, чем традиционные методы производства металлоизделий.

Компания приступила к опытно-промышленному выпуску металлических порошков с последующим изготовлением из них металлорежущего инструмента, сферических порошков и сплавов. Завершить испытания и перейти к серийному выпуску порошков планируется в 4 квартале 2019 года. После выхода на полную мощность годовой объем производства составит 2,5 тысячи тонн порошка.

Готовая продукция из порошковых быстрорежущих сталей используется для производства металлообрабатывающего инструмента в авиаракетостроении, атомной энергетике, машиностроении, а также нефтяной и газовой промышленности. Продукция порошковой металлургии также ориентирована на экспорт.

Читайте в Дзене

В Объединённой двигателестроительной корпорации Ростеха смотрят в будущее, и поэтому заговорили о создании гибридной силовой установки (ГСУ).

Эту силовую установку планируют использовать в вертолетах Ансат, VRT-500 и Ка-226Т, где сейчас используются импортные двигатели.

Сахалин даже в XXI веке был изрезан "наследием" японкой оккупации словно шрамами на теле. Эти шрамы можно было видеть на любой карте.

$C:\Users\Ксенья\Desktop\DP_0GbMrwnU.jpg$

Завод – это промышленное предприятие, которое использует машинный труд для достижения лучших результатов в производстве.

Сейчас фабрики и заводы распространены по всему миру и уже ни у кого не вызывают удивления. Но ещё несколько веков назад их просто не существовало, и люди даже представить себе не могли, что какую-либо работу можно выполнять не вручную. Появление машин стало настоящим чудом.

История появления первых заводов

Первые заводы и фабрики возникли в XVIII веке, в ходе глобального процесса, который сейчас принято называть Промышленным переворотом, или Великой индустриальной революцией. Данные процесс означал внедрение новых технологий в производство и массовый переход от ручного труда к машинному.

Промышленная революция в разных странах проходила по-разному: где-то быстрее, в других местах медленнее. Тем не менее, началом этого процесса принято считать вторую половину восемнадцатого века, когда начали происходить первые изменения в производстве. Продолжалась революция, в общем, до конца XIX столетия. Хотя до сих пор на нашей планете остаются области, где преимущественно пользуются ручным трудом.

Началось всё в Великобритании. После чего промышленная революция приобрела такой огромный размах, что перешла и на другие страны Европы и Америки.

Первой отраслью, в которую постепенно начали внедрять использование машин, стала лёгкая промышленность. Благодаря таким инновациям, как паровой двигатель, прядильный станок и др., лёгкой промышленности удалось довольно быстро перейти к фабричному производству. Так, в начале 1770-х годов в городе Кромфорд была построена первая в мире прядильная фабрика. Вскоре подобные ей начали появляться по всей Великобритании. На каждой подобной фабрике трудилось примерно 700-800 рабочих, помогавших обслуживать машины.

Изобретения

В конце 1760-х годов появились первые машины для прядения нити их хлопка. Их изобретателем был Ричард Аркрайт. Чуть позже в этой области работали два других учёных-изобретателя, которым удалось усовершенствовать созданные им машины. Их звали Джеймс Харгвис и Сэмюэл Кромптон. Новое оборудование также стали применять для производства нитей из льна и шерсти.

В 1775 году человеком по имени Джеймс Уатт был создан паровой двигатель. Поначалу его применяли для откачки воды в шахтах. Но уже в скором времени стали использовать и в работе других механизмов, там где не получалось пользоваться гидроэнергией (энергия воды). Это изобретение стало невероятно популярным, благодаря пользе, которую оно приносило. По данным, уже в 1810 году в Великобритании было больше пяти тысяч паровых машин, и их число продолжало расти.

Появление железных дорог имело огромное значение, потому что существенно ускоряло перемещение людей и ресурсов между разными частями страны. Первый в мире паровоз появился в начале XIX века, в 1804 году. Построил его Ричард Тревитик. В 1825 году была запущена в работу Стоктон-Дарлингтонская железная дорога, которая располагалась на северо-востоке Англии. В длину она достигала около 40 км. И изначально её использовали для перевозки угля из местных угольных шахт. Железная дорога Стоктон-Дарлингтон существует и успешно работает и в наше время.

Таким образом, крупные заводы к концу XIX века появились во многих странах по всему миру: и в Европе, и в Америке, и в Российской империи.

Читайте также: