Каталог статей

Главная » Статьи » Мои статьи

Порошковая металлургия

Порошковая металлургия

Основоположником порошковой металлургии считается П.Г. Соболевский, который совместно с В.В. Лобарским в 1826 году разработали технологию получения изделий из порошка платины. В 1910 году было налажено промышленное производство вольфрамовых нитей накала для электрических ламп (Кулидж, США). Несмотря на то, что современная техника (дуговое плавление, электроннолучевое плавление и др.) позволяет теперь расплавить любые металлы, тем не менее большая часть тугоплавких металлов и сейчас производится методами порошковой металлургии.

Конечно, молодой отрасли оказалось не так-то просто конкурировать с монстром, завалившим весь мир своей дешевой, хотя и низкокачественной продукцией. Не каждый сразу поймет, что лучше купить одно дорогое сверло, которое прослужит много лет, чем пачку дешевых, каждое из которых сломается максимум после пяти отверстий. Выглядят-то они все одинаково. И кто-то уже продолжил пословицу: «Скупой платит дважды, тупой платит трижды...»

Научно-популярный журнал«Наука и техника» подробно освещал преимущества порошковой металлургии на своих страницах. Что же можно сказать вкратце о перспективах этой перспективной отрасли? К счастью новая отрасль металлургии нашла нишу: изготовление новых, необычных материалов, которые можно получить только методами порошковой металлургии.

Важная группа материалов, которые можно получить исключительно методами порошковой металлургии — это пористые металлы, сплавы и композиции (на основе железа, железографита, бронзы и нержавеющей стали). Обычно эти спеченные материалы содержат около 15–30% (объемных) пор. Преимущество пористых спеченных материалов для подшипников — наличие аварийной смазки в порах («самосмазываемость») и хорошая прирабатываемость в эксплуатационных условиях за счёт деформации объема пор.

Применения пористых материалов тоже не ограничилась подшипниками. Вскоре из этих материалов начали делать металлические фильтры для тонкой очистки жидкостей и газов от различных примесей. Появились пористые материалы для топливных элементов, для антиобледенительных устройств в самолетах, для преграждения распространения пламени во взрывоопасной атмосфере. Понравились конструкторам эти материалы и для изготовления элементов, служащих для транспортировки сыпучих материалов в «кипящем слое» (т.е. во взвешенном состоянии), для химических реакторов, а также для изготовления деталей, поглощающих звук и вибрацию. В 70-е годы разработаны теплообменные металлические трубы с пористым слоем из порошков меди, никеля, нержавеющей стали.

Другая, не менее важная группа спеченных композитов — электротехнические порошковые материалы. Контактные — для многократного размыкания и замыкания электрических цепей. Их изготовляют из порошковых сплавов на основе меди, серебра, никеля, железа с добавками графита или нитрида. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы производятся из кобальта, никеля, алюминия, железа. Магнитодиэлектрики — изготавливаются из ферромагнитных металлических порошков, распределенных в диэлектрической связке. Диэлектрик образует на частицах ферромагнетика сплошную изолирующую пленку достаточной прочности, твердости и эластичности, одновременно обеспечивая их механическое связывание. Порошковые электропроводящие материалы сейчас совершенно незаменимы в электротехнике и электронике. Не будь электротехнических порошковых материалов, мы не имели бы сейчас тех чудес миниатюризации, которыми активно пользуемся.

Фрикционные порошковые материалы используют в узлах, передающих кинетическую энергию. Эти материалы обладают высокой износостойкостью, прочностью, теплопроводностью, хорошей прирабатываемостью. Они состоят из металлического и неметаллического компонента. При этом металлическая составляющая обеспечивает высокую теплопроводность и прирабатываемость, а неметаллическая (SiO2, Al2O3, графит) повышает коэффициент трения и уменьшает склонность к заеданию.

В ядерной энергетике порошковые материалы (B, Hf, Cd, Zr, W, Pb и их соединения) используют в качестве поглотителей, замедлителей. Из них изготавливают регулирующие стержни. Из порошков изготавливают также твэлы (топливные элементы, в которых находятся порошки диоксида, карбида и нитрида урана и порошки тугоплавких соединений других трансурановых элементов).

И, наконец, те самые пресловутые сверла. Их, а также массу других инструментов — для фрезеровки, штамповки, обработки давлением, для бурения горных пород — изготовляют из порошковых твердых сплавов. Эти сплавы состоят из тугоплавких карбидов и пластичного металлического связующего. Подразделяются на содержащие карбид вольфрама или его твердые растворы с другими карбидами и безвольфрамовые, в основном на основе карбида титана. Эти инструменты по твердости, прочности и износостойкости в разы превышают сделанные традиционными методами.

Конечно, в области производства дешевой продукции в больших объемах (листовой прокат из низкоуглеродистой стали, трубы и т.д.) порошковая металлургия не может конкурировать с традиционной металлургией. Но ведь это молодая, стремительно развивающаяся отрасль, и при дальнейшем развитии науки науки и техники она будет находить все новые и новые области применения. И если новые металлургические гиганты, скорее всего, нигде в мире больше уже не будут строиться, то заводы порошковой металлургии (а в будущем просто заводы, изготовляющие композиционные материалы из самых различных металлов и неметаллов) будут строиться на всех континентах.

Категория: Мои статьи | Добавил: fio (04.03.2014)
Просмотров: 373 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0




Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]