Техника - молодёжи 1963-06, страница 40

рошкн, как наиболее чистые по химическому составу, часто используют i в производстве магнитных материалов, чрезвычайно чувствительных к наличию примесей. Для изготовления метвлло-керамических фильтров применяют порошки со сферической формой частиц, получаемые, например, распылением жидких металлов.

Следующая операция — прессование порошков в пресс-формах под давлением до S—10 т/см². Цель прессования — изготовление полуфабрикатов с определенными размерами и формой. Прочность спрессованных заготовок невелика, она обусловлена а основном механическим зацеплением шероховатых чвстиц При прессовании же порошков со сферическими частицами используют пластифицирующие и склеивающие добавки — парафин, воск, каучук Пористость заготовок — отношение объема ие заполненных порошком пустот к общему объему — обычно составляет 10—60%.

Существует много вариантов процессе прессования — прокатка порошков во вращающихся валках; прессование порошков в резиновых оболочках в жидкости под давлением (гидростатический метод); продавливаиие порошка, смешанного с пластифицирующими добавками, через отверстие нужной формы (мундштучный метод); использове-иие для прессования зиергии взрыве и др. Кеждый из зтих методов расширяет ассортимент метеллокерамических изделий Например, прокатка позволяет получеть метвллокерамические заготовки в аиде листов, мундштучное и гидростатическое прессование — в виде труб и т. д.

Во время заключительной операции метеллокерамического производства — спенаиия — завершается формирование физико-мехаиических свойств порошковых тел. Спекание проводят обычно при темпервтурах, составляющих 0,7—0,8 от температуры плавления основного компонента шихты В зтих условиях подвижность атомов повышается и благодаря диффузионной текучести порошковые частицы как бы срастаются а один конгломерат.

Такове в основных чертах характеристика порошковой метвллургии квк метода изготовления изделий. Но самое удивительное то, что методами ■старинной» порошковой металлургии создеются самые новые материвлы современной техники.

НЕЗАМЕНИМЫЕ ПОРОШКИ

Маталлокерамическея технология открывает возможности для изготовления материалов с такими свойствами, которые нельзя получить другими известными методами. Изготовление пористых материвлов, большинства тугоплавких метвллов, сплавов и соединений, композиций иа разнородных, иесплевля-ющихся компонентов (типа вольфрам — медь, металл — пластмасса и др.) возможно преимущественно методами порошковой метвллургии. Наконец еще одним из важных достоинств втой технологии является возможность значительной зкоиомии металла за счет изготовления изделий, ие нуждающихся или почти ие нуждающихся в последующей механической обработке. Отходы метеллокерамического производства составляют всего 1—^%, потери же

I

Металлокерамический фильтр.

металла при обычных методах изготовления (например, при обработке резанием) могут доходить до 60% и выше.

Не следует закрывать глаза и иа недостатки порошковой металлургии. Это ограниченные размеры и относительно несложная форма изготовляемых изделий. Экономичность методов порошковой металлургии при производстве изделий широкого профиля проявляется в полной мере только при достаточно большом объеме производства. Однако зти недостатки в ряде случаев успешно преодолеваются.

Ив беседы с И. Н. Фраицевичем уже известно, что дает применение воль-фрамо-медиых сплавов а электрических контактах.

Многими важными свойствами обладают материалы на основе тугоплавких металлов и их соединений с углеродом, бором, кремнием, серой, азотом — карбидов, боридов, солицидов, сульфидов, нитридов.

Применение метеллокерамических материалов обеспечивает экономию метвллов за счет сокращения расходов иа обработку резанием. Пористые подшипники обладают многими преимуществами по сравнению с литыми: лучшей прирабатываемостью, самосмазыва-емостыо из-за наличия масла в порах, большей износостойкостью, возможностью изготовления из иедефицитиых материалов (железо вместо броиаы и баббита).

Внедрение антифрикционных и конструкционных материвлов только в масштабах Украины даст экономию более двадцети миллионов рублей в год и высвободит значительный станочный перк.

Количество примеров можно умножить, рассказав о замечательных свойствах магнитных, полупроводниковых, фрикционных, износостойких, фильтровых, режущих и др. материалов, получаемых методами порошковой металлургии. Некоторые из этих материвлов сравнительно давно применяются в промышленности. Так, твердые спле-вы уже не протяжении более тридцати лет широко используются в промышленности в качестве режущего инструмента, наконечников врубовых машин, коронок бурового инструмента, фильер и др. Но многие метвллокеремические материвлы, «родившиеся» недавно, еще ждут массового применения.

■УДУЩЕЕ МАЛОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Начиная с двадцатых годов и особенно последние несколько лет метел-

локерамич аские материалы распространяются все шире. Несколько жизнеспособными окажутся метвллокерамические материалы в течение ближайших 10—20 лет? Этот вопрос ставится в связи с тем, что сейчас бурными темпами развиваются все области материаловедения, в промышленность вовлекаются все новые н новые материалы иа основе органических и неорганических полимеров, стекла, керамики, графита, будут, наконец, coat ршенство аться методы изготовления и свойства литых метвллов и сплавов. Разработка совершенных методов дуговой и электронно-лучевой плавки позволила наладить производство литых тугоплавких металлов (ниобия, молибдена, вольфрама, тантала) высокого качества. Правда, сь рь м для такого метода остеется порошок и спрессованные заготовки, так что изменилась только операция спекания. Можно предполегать, что и некоторые другие высокотемпературные материалы будут получаться наряду с металлоке-рамической технологией методами плавления.

Однако материалы, изготавливаемые м тодами порошковой метвллургии, не только конкурируют с полимерами, графитом, стеклом и керамикой, но, оказывается, могут мирно сосуществовать, причем очень плодотворно. Внимание ученых сейчас сосредоточено иа разработке армированных композиций типа метвлл-полим р металл-стекло, металл-окисел. Свойства таких материвлов в ряде случаев оказываются еще более замечательными, чем свойства отдельных компонентов.

Есть еще одна интересная возможность применения металлокерамиче-ской технологии. Металловеды и физики сейчас иит< нснвно работают в области получения и исследования свойств так называемых «усов» — совершенных монокристаллов диаметром в несколько микрон и длиной в несколько миллиметров. Отсутствие дефектов строения в таких «усах» обусловливает их высокую прочность, приближающуюся к т< ретической. Так, медные «усы» обладают пределом прочности порядка 300 кг/мм², а железные — около 1 000 кг/мм^а. Пожалуй одним из м тодов реализации высокой прочности «усов» а конкретных изделиях может быть металлов рамическая технология.

Будет расширяться также непосредственное использование металлич ских порошков в сварочной технике и в химической промышленности.

Объем производства порошковой металлургии невелик. Он составляет всего несколько сотых процента от выпуска литых метвллов и сплавов. Поэтому ее нередко называют малой металлургией.

Получением порошков заинтересовались сейчас и в большой металлургии — металлургии чугуна и стали — в связи с развитием виедомеииых методов изготовления этих металлов. Часто изготовление сырья восстановлением железных руд для большой и малой металлургии проводят на одном агрегате. Таким образом, у этих двух отраслей промышленности немало общего в прошлом, настоящем и, по-видимому, в будущем.

36