Техника - молодёжи 1945-07-08, страница 14

терка л, имеющий в своем объеме до 70 процентов пор, то есть пустоты. Он мягкий, как свинец. Из него готовят пломбы, и они сжимаются, как свинцовые. Из пористого железа теперь делают и материал для зачеканивания водопроводных труб. Эти материалы названы сверх-мягкими металлами. Это металлы-губки.

Таким образом, мы видим, что развитие порошковой металлургии привело к искусственному получению и сверхтвердых и сверхмягких металлов. Теперь техника в состоянии производить и» металлы-алмазы и металлы-губки. Роль порошковой металлургий в современной жизни трудно переоценить. Соболевский, разрабатывая ее основы, не мог предугадать, что будет создано в будущем при помощи порошковой металлург гии.

Возможности порошковой металлургии еще далеко не исчерпаны. Новый метод обработки металлов вносит коренные изменения в самые основы металлургической техники и науки. Азбучной истиной, для всех металлургов было положение о том, что сплавлять можно- только один металл с другим, Никому в голову не приходило, например, сплавлять медь с графитом. Но порошковая металлуригя невозможное сделала возможным. И тот, кто рисковал применять методы порошковой металлургии там, где это считалось диким, непременно имел успех. Так, в течение 1905--1910 годов методы -порошковой металлургии с успехом применили ори изготовлении медно-графитовых щеток для динамомашин и электромоторов. Из смеси порошков меди и графита прессованием и спеканием сделали щетки, работавшие лучше прежних графитовых. Новые щетки не загрязняют коллектора графитом, меньше изнашиваются, обладают лучшей электро- и теплопроводностью, легче скользят по коллектору. В результате уменьшились размеры то-коприемных устройств в динамомашинах. Такие щетки применяются и теперь.

Когда- радио из недр научно-исследовательских лабораторий выступило на общественную арену и превратилось в специальную отрасль техники, когда радиовещание стало переходить от длинноволновых передач к коротковолновым, потребовалось изменение устройства индукционных катушек. Дело в том, что для длинноволновых радиопередатчиков сердечники- индукционных катушек делались из пучка тонких железных проволок, коротковолновые же радиопередатчики с такими катушками работают очень плохо из-за того, что слишком велики потери, на токи Фуко.

Эти потери можно устранить применением в сердечниках проволоки диаметром в несколько микрон. Изготовлять такую проволоку почти невозможно. Пытались применять индукционные катушки без сердечников, но в этом случае катушки увеличились до гигантских размеров. Понятно, что это, в свою очередь, влекло за собой недопустимое увеличение объема радиоаппаратуры Но вот в 1919—'1921 годах удалось изготовить железные сердечники для высокочастотных радиоустановок путем прессования их из железного порошка. Гиганты-катушки были заменены катушками-лилипутами. Радиоаппаратура стала миниатюрной. Походные радиостанции стадо легкими, портативными. Ясно как* пригодились такие станции Красной Армии во время /войны.

Внедрение методов порошковой металлургии сводит почти на-нет отходы металла на стружку и окалину.

Наконец, приготовление железного порошка- т стружки и окалины, позволило переработать на полезные вещи огромные отходы механических заводов.

каковы же приемы производства изделий из металлических порошков? Какова технология- порошковой металлургии?

Основными технологическими операциями производства являются: получение металлического порошка, подготовка и составление шихты, прессование смеси, спекание спрессованных заготовок, окончательная обработка изделий.

Металлические порошки получаются механическими или химическими методами. Наиболее распространены следующие способы: восстановление окислов металла; электролиз водных растворов солей; распыление расплавленного металла; измельчение кусочков металла.

Восстановлением обычно получают металлические порошки вольфрама, молибдена и других тугоплавких металлов, а также никеля и кобальта.

Электролизом водных растворов солей получаются главным образом медные порошки и иногда железные. Преимуществом электролиза является высокая чистота получаемых порошков, ко. стоимость их сравнительно высока.

Распылением распла!вленного металла получаются порошки металлов с невысокой температурой плавления—олова, свинца, алюминия. Иногда распыление применяют также и в производстве -порошков из меди и железа. Чтобы получить порошок, струю расплавленного металла! направляют на быстроврахцаю-щийся диск, на котором она разбивается на мельчайшие «капли.

Механическое измельчение стали, чугуна и других хрупких металлов производится в шаровых мельницах, а ковких — в вихревых -мельницах. Вихревая мельница состоит из кожуха, в котором вращаются со скоростью 3 000 оборотов в минуту в противоположные стороны два пропеллера. Металлические частицы, сталкиваясь в воздушных вихрях друг с другом, дробятся, измельчаются. В мельницу загружается грубо измельченный металл — обрезки проволоки в 3—5 мм длиной, стружка и т. п. Очень мелкую чистовую стружку в некоторых случаях можно прессовать и без предварительного дробления.

Мы уже указывали, что в принципе возможно изготовлять порошковые изделия из любых материалов, например металла и графита, нередко добавляют в металл шеллак, пластмассы и т. п.

Исходные порошки смешивают в шаровых мельницах или -в барабанах. Полученную смесь прессуют в специальных формах. Давление при прессовании колеблется в пределах от 1 до 6 тонн на 1 см-. Скорость прессования на неавтоматических прессах —- 5—10 тысяч изделий в смену, на автоматических — скорость прессования может доходить до 300 штук в минуту, то есть 18 тысяч в час. Спрессованные заготовки спекаются в особых печах, где создается защитная атмосфера для предупреждения окисления металла.

Температура спекании ниже точки плавления основного металла. В некоторых сплавах она равна или больше температуры плавления вспомогательного металла, например кобальта в твердых сплавах. При спекании частицы

Металлокерамические изделия,

порошка, механически прижатые плотно друг к другу и слипшиеся при прессовании, крепко свариваются между собой, хотя и не плавятся. Это напоминает производство кирпичей, когда глина скрепляет песчинки. Сырой кирпич без формы не держится, а после спекания — обжига — он уже твердый.

После спекания изделия несколько изменяются в размерах. Изделия, спрессованные из тонких порошков, обычно уменьшаются — дают усадку, а из грубых—увеличиваются, дают рост. Для доведения изделий до точных размеров их обычно подвергают так называемой калибровке, обжатию под давлением в специальных прессформах. Для калибровки большей частью применяются кривошипные прессы. Давление калибро-вания обычно колеблется в размерах 1 000—2 000 кг/см*.

Спеченные изделия могут подвергаться также горячей и холодной- обработ. ке ковкой и протяжкой. Обычно металлокерамические изделия, имея требуемую форму, не нуждаются в обработке резанием. Тем не менее в случае надобности их можно подвергать любому виду механической обработки — обтачиванию, сверлению и т. п.

Пористые подшипники перед эксплбз* тацией пропитываются маслом.

Из этого описания ясно, что технология порошковой металлургии имеет много общего с керамической промышленностью — получением кирпича, гончарных и фарфоровых изделий. Там тоже применяются измельчение и смешение исходных материалов, их формовка и прессование и, наконец, обжиг (спекание) при температуре ниже плавления одного из компонентов. Поэтому порошковую металлургию часто называют металлокерамикой.

Металлокерамику американцы называют металлургией будущего. Это неправильно. Уже сегодня без порошковой металлургии обойтись нельзя. Вот примеры.

Когда немецкие танки надвигались на Москву, нужно было найти средства разбить и истребить эту бронированную армаду. Кроме доблести и мужества солдат, требовалась еще и техника. Отечественная порошковая металлургия дала твердосплавные сердечники для бронебойных пуль и снарядов, пробивавших любую- броню немецких танков,

В настоящее время скорость¹ военных самолетов превосходит 600 км в час_? Посадочная скорость таких самолетов тоже велика, что делает необходимым увеличение размеров аэродромов. А( это почти невозможно в военных условиях Единственный -выход — это усиление тормозов самолетов. Но температура, развивающаяся в тормозных дисках, во время торможения сильно повышается: она доходит до 540°. Материалов, работающих в таких тяжелых условиях, раньше не было. Их приготовили только из смеси порошков меди, олова, свинца, графита и кремния.

Радиоустановки на танках и самолетах и других боевых машинах, очень малого размера и веса, получены благодаря сердечникам из железных порошков для индукционных -катушек, изготовляемых порошковой металлургией.

На каждом заводе и фабрике широко пользуются резцами из металлокерами-ческих твердых сплавов — победита, по-бедита-альфа, РЭ и других. Каждый дом освещается электрическими лампочками с вольфрамовой нитью накала, изготовленной металлокерамическйм путем.

Без порошковой металлургии современная техника невозможна. Наша советская порошковая металлургия- стоит на высоком уровне. Традиции старых русских ученых в науке и технике советские ученые свято хранят и развивают.

/2