История порошковой металлургии кратко

Обновлено: 05.07.2024

Оборудование орбитальной сварки из Германии! Низкие цены! Наличие в России! Демонстрация у Вас.
Orbitalum Tools - Ваш надежный партнер в области резки и торцевания труб, а так же автоматической орбитальной сварки промышленных трубопроводов.

И действительность, казалось, подтверждала это пророчество: буддийским монахам зачастую были доступны вещи. казавшиеся невероятными не только тысячелетия назад, но поражающие ученых даже сегодня. Примером тому — открытый на острове Ява знаменитый памятник мировой культуры — храм Боробудур. А еще раньше, в 300 году до нашей эры, буддисты воздвигли в Дели величественный храм, который был украшен огромными железными колоннами — каждая весом в шесть с половиной тонн!

Работы археологов подтвердили, что методом порошковой металлургии пользовались многие древние народы, Например, в гробнице египетского фараона Тутанхамона, жившего в XIV веке до нашей эры, было найдено 16 железных лезвий, - железный подголовник, кинжал и амулет, украшенные порошковым золотом. Ковкой порошка была изготовлена и спинка уникального золотого тронного кресла фараона.

Конец двадцатых—начало тридцатых годов ознаменовались еще одним шагом в области порошковой металлургии — с помощью ее методов стали изготовлять надежные металлокерамические фильтры, способные работать в широком диапазоне температур и давлений. Сегодня такие фильтры можно встретить и в масляных насосах автомобилей, и в химических реакторах, и в топливных системах самолетов, и в различных вентиляционных устройствах. Одно из преимуществ методов порошковой металлургии при изготовлении таких фильтров состоит в том, что, заполнив порошком форму и регулируя степень его обжатия, можно получать структуры с заданной пористостью.

Как это обычно бывает, методы порошковой металлургии не сразу пробили себе дорогу в большую технику. Там, где другие способы были явно непригодны, как, например, при получении вольфрамовых и молибденовых нитей, они, естественно, сразу были приняты на вооружение. Ног скажем, в машиностроении, где речь шла о производстве крупных деталей сложных форм, на совершенствование и внедрение этих методов понадобились годы. Однако то обстоятельство, что методы металлокерамики позволяли снизить температуры процесса изготовления деталей на сотни и даже на тысячи градусов, не могло не заинтересовать технологов. И когда этот интерес наконец воплощался в конкретный производственные процессы, он неизменно приносил щедрые плоды.

Естественно, описанные методы не могли удовлетворить все потребности практики. Поэтому, например, такая задача, как изготовление металлических лент для производства деталей муфт сцепления и тормозов, была решена красиво и технологично с помощью прокатного стана. Здесь порошок из бункера непрерывно поступает в щель между вращающимися валиками стана, сдавливается ими и, спрессовавшись в непрерывную ленту, поступает в печь на спекание.

Вместе с тем процессы холодного прессования с последующим спеканием сегодня уже зачастую не устраивают технологов. Особенно когда речь идет о получении высококачественных изделий крупных размеров и сложных форм,— в них иногда трудно избежать присутствия снижающих прочность пор. Поэтому техника металлокерамики в 70-х гг. ХХ века пополнялась такими методами изготовления деталей, как горячее прессование, спекание под давлением, горячее уплотнение в автоклавах, горячее прессование в вакууме и ряд других.

Порошковая металлургия — технология получения металлических порошков и изготовления изделий из них (или их композиций с неметаллическими порошками). В общем виде технологический процесс порошковой металлургии состоит из четырёх основных этапов: (1) производство порошков, (2) смешивание порошков, (3) уплотнение (прессование, брикетирование), (4) спекание. Применяется как экономически выгодная замена механической обработки при массовом производстве. Технология позволяет получить высокоточные изделия. Также применяется для достижения особых свойств или заданных характеристик, которые невозможно получить каким-либо другим методом. Порошковая металлургия должна рассматриваться в качестве возможного метода производства любой детали, при подходящей геометрии и большом объеме производства….

Содержание

История и возможности

Порошковая металлургия существовала в Египте в III веке до н. э. Древние инки из драгоценных металлических порошков делали украшения и другие артефакты. В 895 г. до н. э. в Индии методом порошковой металлургии была изготовлена железная колонна весом около 6 тонн и длиной порядка 7 метров (по настоящий момент колонна идеально сохранилась и стоит в г. Дели возле мечети Кувват-уль-Ислам). Массовое производство изделий порошковой металлургии начинается с середины 19-го века.

Порошковая металлургия развивалась и позволила получить новые материалы — псевдосплавы из несплавляемых литьем компонентов с управляемыми характеристиками: механическими, магнитными, и др.

Изделия порошковой металлургия сегодня используется в широком спектре отраслей, от автомобильной и аэрокосмической промышленности до электроинструментов и бытовой техники. Технология продолжает развиваться

Получение металлических порошков

Существует несколько способов получения металлических порошков. Физические, химические и технологические свойства порошков, форма частиц зависит от способа их производства. Вот основные промышленные способы изготовления металлических порошков:

Механическое измельчение металлов в вихревых, вибрационных и шаровых мельницах.
Распыление расплавов (жидких металлов) сжатым воздухом или в среде инертных газов. Метод появился в 60-х годах. Его достоинства — возможность эффективной очистки расплава от многих примесей, высокая производительность и экономичность процесса.
Восстановление руды или окалины. Наиболее экономичный метод. Почти половину всего порошка железа получают восстановлением руды.
Электролитический метод.
Использование сильного тока приложенного к стержню металла в вакууме. Применяется для производства порошкового алюминия.

В промышленных условиях специальные порошки получают также осаждением, науглероживанием, термической диссоциацией летучих соединений (карбонильный метод) и другими способами.

Изготовление порошковых изделий

Типовой технологический процесс изготовления деталей методом порошковой металлургии состоит из следующих основных операций: смешивание, формование, спекание и калибрование.

Приготовление смеси

Смешивание — это приготовление с помощью смесителей однородной механической смеси из металлических порошков различного химического и гранулометрического состава или смеси металлических порошков с неметаллическими. Смешивание является подготовительной операцией. Некоторые производители металлических порошков для прессования поставляют готовые смеси.

Формование порошка (Прессование)

Формование изделий осуществляем путем холодного прессования под большим давлением (30-1000 МПа) в металлических формах. Обычно используются жёсткие закрытые пресс-формы. Обычно пресс-инструмент ориентирован вертикально. Смесь порошков свободно засыпается в полость матрицы, объёмная дозировка регулируется ходом нижнего пуансона. Прессование может быть одно- или двусторонним. Пресс-порошок брикетируется в полости матрицы между верхними и нижним пуансоном (или несколькими пуансонами в случае изделия с переходами). Сформированный брикет выталкивается из полости матрицы нижним пуансоном. Для формования используется специализированное прессовое оборудование с механическим, гидравлическим или пневматическим приводом. Полученная прессовка имеет размер и форму готового изделия, а также достаточную прочность для перегрузки и транспортировки к печи для спекания.

Спекание

Спекание изделий из однородных металлических порошков производится при температуре ниже температуры плавления металла. С повышением температуры и увеличением продолжительности спекания увеличиваются усадка, плотность, и улучшаются контакты между зернами. Во избежание окисления спекание проводят в восстановительной атмосфере (водород, оксид углерода), в атмосфере нейтральных газов (азот, аргон) или в вакууме. Прессовка превращается в монолитное изделие, технологическая связка выгорает (в начале спекания).

Калибрование

Калибрование изделий необходимо для достижения нужной точности размеров, улучшается качество поверхности и повышается прочность.

Дополнительные операции

Иногда применяются дополнительные операции: пропитка смазками, механическая доработка, термическая, химическая обработка и др.

Автор метода

Соболевский Петр Григорьевич, русский металлург. Разработал этот метод в 1826 г.

Примечания

Ссылки

(ISSN 1753—1497) комбинация делового (В2В) и научного журнала предлагающего углубленное освещение металлокерамической отрасли промышленности (порошковой металлургии).

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Порошковая металлургия" в других словарях:

ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ — ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ, производство порошков металлов и изделий из них. Порошки прессуются в желаемые формы и затем нагреваются несколько ниже ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ. Использование порошков является более экономичным, чем использование… … Научно-технический энциклопедический словарь

порошковая металлургия — Ндп. металлокерамика Область науки и техники, охватывающая производство металлических порошков а также изделий из них или их смесей с неметаллическими порошками. [ГОСТ 17359 82] Недопустимые, нерекомендуемые металлокерамика Тематики порошковая… … Справочник технического переводчика

ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ — ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ, производство металлических порошков и изделий из них, их смесей и композиций с неметаллами, а также изделий с различной степенью пористости. Изделия получают прессованием с последующей или одновременной термической,… … Современная энциклопедия

ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ — производство порошков металлов и изделий из них, их смесей и композиций с неметаллами. Порошки вырабатываются механическим измельчением или распылением жидких исходных металлов, высокотемпературным восстановлением и термической диссоциацией… … Большой Энциклопедический словарь

Порошковая металлургия — ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ, производство металлических порошков и изделий из них, их смесей и композиций с неметаллами, а также изделий с различной степенью пористости. Изделия получают прессованием с последующей или одновременной термической,… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

порошковая металлургия — [powder metallurgy] раздел науки и отрасль металлургической и машиностроительной промышленности, включающий технологические процессы получения порошков металлов, сплавов и химических соединений, производства из них полуфабрикатов и готовых… … Энциклопедический словарь по металлургии

Порошковая металлургия — 1. Порошковая металлургия Ндп. Металлокерамика D. Pulvermetallurgie Е. Powder metallurgy F. Métallurgie des poudres Источник: ГОСТ 17359 82: Порошковая металлургия. Термины и определения оригинал документа Смотри также родствен … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ — область науки и техники, охватывающая совокупность методов изготовления порошков металлов, сплавов и металлоподобных соед., полуфабрикатов и изделий из них или их смесей с неметаллич. порошками без расплавления осн. компонента. Практика… … Химическая энциклопедия

ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ — технология получения металлических порошков и изготовления изделий из них, а также из композиций металлов с неметаллами. В обычной металлургии металлические изделия получают, обрабатывая металлы такими методами, как литье, ковка, штампование и… … Энциклопедия Кольера

порошковая металлургия — отрасль науки и техники, занимающаяся получением порошков металлов, сплавов и бескислородных соединений, а также материалов и изделий на их основе. Получение кислородных соединений типа оксидов – это область керамического производства, хотя… … Энциклопедия техники

Массовое производство различных изделий с помощью использования порошковой металлургии, полученных из металлических порошков, стало активно развиваться, начиная с середины XIX века.

Этапы развития порошковой металлургии

В древнем мире цветная и железная металлургия зародилась на Ближнем Востоке, постепенно распространяясь в европейские страны и в Азию (ориентировочно II-I века до н.э.). Отдельные виды металлического оружия и амулетов с отделкой порошковым золотом были обнаружены еще в гробницах египетских фараонов, относящихся к третьему веку до нашей эры. Научные основы порошковой металлургии были впервые изучены и описаны Михаилом Ломоносовым в середине XVI века.

Русский ученый первым изучил процессы перевода разных металлов (например, свинца) в порошкообразное состояние и спекания как способа перевода из порошковой массы в твердое соединение. Основоположником современной порошковой металлургии считается русский ученый Петр Григорьевич Соболевский, представивший в 1827 году новый способ изготовления украшений и иных предметов из порошка платины. В специально открытой лаборатории Горного кадетского корпуса этот ученый создал способ изготовления платиновых предметов из порошка хлорплатината аммония и их последующего горячего прессования в специальных цилиндрических заготовках.

До начала двадцатого столетия технологии порошковой металлургии используются эпизодически, а затем, с развитием электроники, интерес к ним снова возрастает. В начале XX века создается электрическая лампочка накаливания с использованием вольфрамовой проволоки, изготовленной методом порошковой металлургии. С середины двадцатого столетия количество произведенных с использованием данной технологии изделий возрастает на несколько десятков тысяч тонн ежегодно, и сегодня составляет около 750-900 тыс. тонн по всему миру.

Наша компания занимается литьем металлов, порошковой металлургией и изготовлением деталей для гидравлических цилиндров на заказ для компаний из самых разных отраслей промышленности.

Металлические порошки, такие как золото, медь и бронза, и многие порошкообразные оксиды были использованы для декоративных целей в керамике, в качестве основы для красок и чернил, а также в косметике с начала истории. Это было связано с тем, что большинство декоративных аппаратов, таких как ожерелья, серьги в то время были в основном маленькими по размеру, особенно для косметических целей. Обычно эти оксиды железа используют в качестве пигмента для декоративного оборудования, чтобы сделать его более привлекательным и креативным.

Порошковое золото использовалось для иллюстрации некоторых из ранних рукописей. Неизвестно, как эти порошки были получены, но возможно, что некоторые порошки были получены путем гранулирования после расплавления металла. Низкие температуры плавления и устойчивость к окислению (потускнение) благоприятствовали таким процедурам, особенно в случае золотого порошка. Использование этого метода для пигментов и декоративного назначения действительно не может считаться истинной порошковой металлургом. Это связано с тем, что истинной порошковой металлургии является производство порошка и его уплотнение в твердом состоянии с использованием давления или тепла при температуре ниже температуры плавления основной составляющей. Однако ранний человек случайно узнал, что частицы металла могут быть соединены вместе ударом, что приводит к образованию твердой металлической структуры. Со временем человек научился создавать печи и разрабатывать температуры, достаточно высокие, чтобы расплавить и отличить металлы и образовать низкоплавкие сплавы, такие как медь и олово, чтобы сделать бронзу.

По мере поступления нового материала, такого как металл, как платина, который приносил конкистадоры из Южной Америки, этот металл нельзя было расплавить, но в начале 19-го века рабочие в Англии, Испании и России разработали аналогичный процесс для изготовления кованых платины.

Еще одним важным продуктом являются нити из вольфрамовой проволоки, которые впервые внедрены в США. В отличие от более ранних продуктов, изготовленных из порошка, потому что металл не мог легко или полностью обрабатываться плавлением. Это происходит из-за порошковой металлургии из-за особых свойств. С помощью этого способа можно установить, что сохраняется значительный объем взаимосвязанной пористости. Кроме того, если газ извлекается из пор, а части погружаются в смазочное масло, поры заполняются маслом. Такие детали используются как подшипники в большинстве небольших вращающихся или возвратно-поступательных машин, которые не подвергают дальнейшей смазке в течение всего срока службы оборудования.

Поскольку порошковая металлургия пришла к технологии человека, это приносит много последствий и изменений в металлургической промышленности. Более подробно об истории металлургии стоит тут читать далее.

Читайте также: