Техника - молодёжи 1963-06, страница 39
ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ ОТ ПЕРВОБЫТНОГО ГОРНА К СОВРЕМЕННЫМ МАТЕРИАЛАМ РАССКАЗЫВАЕТ И. Н. ФРАНЦЕВИЧ, Анадемин Анадемии наун УССР орошковая металлургия, или, как ее иначе называют, металлокерамика, по ' ■ сути дела была вызвана к жизни тем стремительным прогрессом науки и техники, который характерен для нашего времени. Приведу простой пример. Возьмем обычный выключатель. Нередко, сияв с него крышку, можно увидеть оплавленные концы медных контвктов. Для освещения нашей квартиры идет ток от гигантских электростанций иа Волге н Днепре, Енисее и Ангаре. Для того чтобы передать злектроэнергию на громадные расстояния, применяют ток напряжением в сотни тысяч вольт и силою в тысячи ампер. И здесь выключение превращается в настоящую проблему. Ведь если сделать медные контакты, то после одного-двух включений в результате высокой температуры он исчезнет: попросту испарится. Следовательно, нужно применить другой материал, более стойкий к высоким температурам — например, вольфрам. Но вот беда, у него высокое сопротивление электрическому току. Казалось бы, можно сделать контакт из сплава меди н вольфрама. Но инженер-металлург просто пожмет плечами. Ведь общеизвестно, сплав — зто металл, состоящий из двух или более элементов, которые в расплавленном виде перемешаны между собой. Однако температура плавления мади почти 1000°, а кипит она прн 2300°. Вольфрам же расплавится при 3400°. К атому времени медь выкипит. Как же быть? Именно здесь на помощь технике приходит порошковая металлургия. Она идет совершенно новым путем. Из порошка вольфрама прессуют контакт. Но процесс прессования ведется таким образом, чтобы изделие ие было сплошным монолитом, а имело бы поры. Затем вольфрам подвергают спеканию. Когда заготовка сделана, ее... пропитывают расплавленной медью. Медь, проникая а поры, как вода в губку, насыщает вольфрамовую основу. Так получается деталь из вольфрама и меди, причем каждый из компонентов •ыполияет свои обязанности благодаря тому, что они не смешиваются друг с другом. Медь, хорошо проводящая ток, плавится под действием высокой температуры при замыкании. При плавлении выделяется большое количество тепла, которое отводится на вольфрамовый каркас. Это только один пример применения порошковой металлургии. Практически же она охватывает металлургию и машиностроение, самолетостроение н радиоэлектронику, автомобильную и станкостроительную промышленность. Подсчитано, что при скорости полета в 4 000—4 500 км/час даже иа высоте 20 000 м обшивка корпуса самолета из-за трения о воздух будет нагреваться до 300° и более. А проч- 5В 60» 10.82 6С УГЛЕМ! 12.010 14 Si КРЕМНИИ 26,06
свойства некоторых тугоплавких соединении и углерод*
иость ныне применяемых в самолетостроении сплавов на основе алюминия н магния резко снижается уже при температуре 150—200°. Атомная энергетика будет работать с высоким коэффициентом полезного действия лишь в том случае, если рабочие температуры в атомных реакторах будут доведены до 1000° и выше. Обычные металлы и сплавы капитулируют перед такими «грозными» требованиями. Лишь металлокерамика в состоянии выдержать буквально все. Специалисты металлокерамики применяют новые достижения порошковой металлургии — сплавы металлов с окислами, которые, обладая высокой жаропрочностью, сохраняют ее при более высокой температуре, чем любые сплавы на основе тех же металлов. В нашей стране в научно-исследовательских институтах работает немало специалистов по порошковой металлургии. Однако ее широкое виедреине сдерживается сейчас тем, что количество производимого металлического порошка уже недостаточно, а строительство соответствующих предприятий недопустимо затягивается. А ведь порошковая металлургия может по-новому решить многие технические проблемы, она неразрывно связана с самыми передовыми, самыми прогрессивными направлениями техники. Р. АНДРИЕВСКИЙ, кандидат технических наук П|ет двадцать назад говорили, что ' * порошковая металлургия стара, как египетские пирамиды, н нова, как современный бомбардировщик. И это правильно. Наши далекие предки, восстанавливая железную руду коксом в примитивных горнах, получали спекшуюся нз отдельных кусочков железа губку — крицу, которую затвм проковывали. Этот метод изготовления железа просуществовал около 30 столетий н только а XIV—XV векак уступил место доменному процессу. По существу, первобытные методы получения железа мало чем отличались от современной порошковой металлургии, поскольку металл в горнах не доводился до плавления. А до самого последнего времени технология производства железных изделий в Африке неграми племени Метекам отличалась от европейской и американской практики, пожалуй, только характером применяемого оборудования и уровнем механизации. «КУЛИЧИКИв ДЛЯ ВЗРОСЛЫХ Технология порошковой металлургии несложна и знакома нам с детства. Готовя песочные «куличики», мы ие подозреваем о том, что пользуемся одним из технологических приемов порошковой металлургии — формованием. Изделия, изготовленные методом порошковой металлургии, часто называют металлокерамическимн вследствие сходства технологии порошковой металлургии с технологией керамического производства. В настоящее время почти все практически используемые в технике металлы н многие сплавы могут быть получены в виде порошков. Размер зерен колеблется от долей до нескольких сот микрон. Получают порошки различными способами — восстановлением окислов, разложением соединений металла с окисью углерода — карбонилов, электролизом водных растворов и расплавленных сред, распылением жидких металлов, механическим размолом и т. д. Выбор того или иного метода определяется требованиями к готовому изделию, экономичностью процесса и, конечно, заданной формой и размером частиц порошка. Например, электролитические и карбонильные по- ДЕТАЛИ ИЗ ПОРОШКА — В ХИМИЮ, ЭНЕРГЕТИКУ, ЭЛЕКТРОНИКУ! 35 |
