Порошки

Порошковая металлургия является перспективным направлением производства материалов с уникальными свойствами и характеристиками. Порошки металлов востребованы при изготовлении различных деталей, формирования высокоэффективных защитных покрытий.

Нормативная база

Выпуск порошков из металлических сплавов, а также эксплуатационные характеристики задаются целым комплексом действующих ГОСТов: 25849-83, 18317-94, 18318-94 – касающихся любых типов. Примером узкоспециальных, регламентирующими только один материал порошка, являются ГОСТ 9721-79 – для кобальтовых, а также ГОСТ 13047.1-2002 — никелевых. Допускается производство по техническим условиям (ТУ) конкретного предприятия.

Основные свойства материалов

Металлический порошок оценивается по присущим ему свойствам. Выделяют три основные группы:

• Химические – задаются составом сырья, технологией производства. Готовый состав перед прессованием проходит обработку удаляющую из него газы (вакуумирование), что снижает вероятность возникновения трещин в готовом продукте на стадии спекания.
• Физические – задаются плотностью частиц. Также на них влияют форма, размеры, ряд иных параметров. Технология производства задаёт геометрию частиц: при карбонильной – сферическую, при восстановительной, они приобретают губчатую форму, технология распыления – каплевидную, использование электролиза приводит к формированию дендритного зерна, после мельниц – осколочную. Используя вихревое дробление получают зерно тарельчатой формы.
• Технологические – важнейшими из них являются текучесть.

Обязательно анализируют насыпную плотность, оценивают формуемость/прессуемость получаемого материала.

Преимущества и недостатки

Металл в состоянии порошка можно купить из-за небольших затрат на конечную продукцию, а также способности изготовления деталей с требуемой геометрией поверхности и эксплуатационных характеристик. Из минусов сырья: неплотная структура, высокие требования к соблюдению технологии производства, малая прочность.

Технологии изготовления

Производители используют два метода, рассматриваемых в качестве основных: физико-механический и химико-металлургический. Первый меняет значения характеристик порошков цветных металлов с учётом выбранного метода (грануляция, помол). Вторым способом исходное сырьё восстанавливается оксидами или в процессе электролиза, может проходить термическую диссоциацию.

Подобные процедуры меняют агрегатное состояние вещества, а также молекулярное состояние. Среди производственных методов выделяют:

• шаровый – предусматривает дробление отрезков металла в шаровой мельнице – в результате образуется состав с мелким зерном.
• работа на вихревых мельницах – позволяют получить мелкофракционный порошок.
• дробление на ударных дробилках;
• распыление – сырьё плавится, распыляется сжатым воздухом, а после остывания перемалывается до нужного состояния;
• электролиз — восстановление металлической фракции током из жидкого расплава, с последующим помолом. Готовое зерно получает дендритную форму.

Цена металлических порошков определяется выбранным способом изготовления.

Назначение

Композиты, производимые предприятиями порошковой металлургии, приобретают свойства, которые нельзя получить иными путями.

Металлический порошок востребован в машиностроении, применяется в радиоэлектронике, а также приборостроении. Используется в космической индустрии, авиации, нефтегазовой отрасли и пищевой промышленности.

Порошки металлов нужны при изготовлении:

• деталей, испытывающих трение (втулки, подшипники, вкладыши);
• композитных материалов, обеспечивающих соединение неметаллических элементов с металлическими с надлежащей прочностью;
• твёрдосплавных соединений;
• изделий из сырья, относящегося к электроконтактному.

Металлургическая отрасль позволяет получать металлическое порошковое сырьё, допускающее изготовление изделия любой геометрии и размеров.