ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Подготовка порошков перед формованием из "Формирование структуры и свойств пористых порошков материалов " Процессы подготовки порошков к формовашио занимают важное место в общей схеме производства ППМ. При этом наряду с традиционно применяемыми в порошковой металлургии операциями по подготовке порошков (рассев, отжиг, смешивание) используются методы их обработки, особо важные при изготовлении ППМ (сфе-роидизация порошка, откатка, покрытие частиц связующим). [c.23] Смешивание осуществляют двумя методами механическим и химическим для получения шихты заданного химического состава. Механическое смешивание осуществляют в шаровых мельницах или в различного вида смесителях. В качестве добавок в производстве пористых изделий вводят, как правило, соединения, количество которых колеблется от 5 до 40 % (по массе) в зависимости от плотности основного металла. Такими наполнителями служат углекислый аммоний, мочевина, бикарбонат аммония, парафин, карбонат или ниtpaт аммония, некоторые сорта пластмасс и др. [c.23] Химический метод заключается в том, что из растворов на поверхности частиц основного металла осаждают соль металла добавки, затем эту соль выпаривают при интенсивном перемешивании смеси. Качество смешивания зависит от плотности, величины и формы частиц компонентов, гранулометрического состава, и структуры поверхности, а также от соотношения компонентов в смеси и от вида смесителя. [c.23] На поверхность частиц металла основы наносят покрытия других металлов химическим или электрохимическим методом. Так, для получения ППМ из бронзы на исходный медный порошок осаждают оловянное покрытие. [c.23] Помимо нанесения покрытий на порошок химические методы используют для удаления с его поверхности включений, примесей, наличие которых препятствует спеканию и снижает физико-механические свойства изготавливаемых изделий. Так порошок коррозионностойкой стали ПРХ18Н9, полученный воздушным распылением, перед прессованием авторы [12] подвергали травлению в 30 %-ном растворе НЫОз с небольшими добавками (2. .. 4 %) фторидов щелочных металлов (ЫаР или КР), а затем промывали разбавленным раствором ЫаОН, водой и сушили при 100. .. 120°С. Процессы коррозии, протекающие на поверхности частиц порошка, вызывают появление макро- и микрошероховатостей, приводящих к изменению физических и технологических свойств порошка. [c.23] Рассев порошков проводят либо при их производстве, либо непосредственно перед приготовлением шихтовой смеси. Эта операция позволяет выделить порошки необходимой дисперсности, которые обеспечивают в дальнейшем получение требуемых свойств ППМ. [c.23] Среди существующих методов разделения частиц по размерам наиболее распространены механическая классификация на ситах и воздушная классификация. Ситовая классификация основана на механическом разделении частиц порошка на ситах на две части (остаток и проход) путем встряхивания, вибращш или другими способами. Воздушную классификацию проводят в струе воздуха в закрытых аппаратах, что исключает возможность пьшевыделения. Существует несколько типов аппаратов — центробежные, инерционные и др. При воздушной классификации разделение основано на зависимости скорости падения частиц в газовых или жидких средах от их размера. Этим методом можно классифицировать частицы размерами от 20 до 100 мкм. [c.24] Как правило, отжигу подвергают порошки, полученные механическим измельчением, электролизом, разложением карбонилов или расплавлением. Порошки отжигают в печах, используемых и для спекания. [c.24] При нагреве несферических порошков выше температуры плавления в смеси с инертными засыпками (углекислый кальщ1Й, оксид алюминия) частицы порошка, изолированные одна от другой засыпкой, под действием сил поверхностного натяжения приобретают сферическую форму. После охлаждения порошки отделяют от засыпки. Соотношение компонентов в смеси зависит от размеров частиц исходного порошка и колеблется в пределах 1 (1. .. 4) для тонких порошков количество засыпки берут в соотношении 1 1. Например, температура сфероидизации порошков никеля составляет 1550°С, жедеза 1400°С, меди 1200°С, бронзы 1000°С, время сфероидизации 2 ч. [c.25] При исследовании оплавления восстановленного порошка никеля в инертном наполнителе (углекислый кальций) установлено [14], что количество наполнителя необходимо регулировать в зависимости от величины частиц исходного порошка. Так, для дисперсности (-0,8). .. (+0,4) (-0,45). .. (+0,26) и (-0,26). .. (+0,16) мм хорошие результаты получены при содержании наполнителя 30 % (по массе). Для дисперсности (—0,16). .. (+0,1) и (-0,1). .. (+0,074) мм количество наполнителя 35. .. 40 % (по массе), а для оплавления более дисперсных порошков - 50 % (по массе). В табл. 7 представлена зависимость величины частиц полученного порошка от величины частиц исходного порошка. [c.25] Откатку применяют для отделения сферических порошков от не-сфёрических. При откатке навеску порошка высыпают на наклонную плоскость, изготовленную из полированной стали. Плоскость устанавливают под углом к горизонтали, который подбирают для каждой дисперсности порошка опытным путем. [c.26] Одним из возможных способов разделения частиц по форме является электросепарация порошков [16]. Сущность этого йетода заключается в различии значений электрического заряда, накапливаемого на частицах сферической и несферической формы из-за отличия их удельной поверхности. Так как удельная поверхность у несферических частиц порошка существенно больше, чем у сферических, подбирая соответствующие режимы сепарации, добиваются эффективного разделения частиц по форме. [c.26] Правильный выбор гранулометрического состава порошка — один из определяющих факторов получения ППМ с требуемыми свойствами. Поэтому важной операщ ей подготовки порошка перед формированием является гранулирование. [c.27] Гранулированием называют переработку исходных частиц порошка с размером частиц, как правило, 40 мкм в частицы — гранулы больших размеров (до 1 мм). Наряду с получением частиц требуемого размера операция гранулирования обеспечивает повышение насыпной плотности и улучшение текучести порошка, а также предотвращает расслоение смеси при использовании многокомпонентньйс порошков. В практике порошковой металлургии наибольшее распространение получило механическое и термическое гранулирование, а также комбинация этих способов. [c.27] При механическом гранулировании порошок предварительно уплотняют давлением (прессуют в пресс-формах, прокатывают в ленту), а затем измельчают. Давление прессования выбирают таким, чтобы не затруднялось последующее измельчение, а форма полученных гранул приближалась к сферической. Оптимальное давление прессования мягких пластичных порошков составляет 5. .. 100 МН/м, а для твердых порошков оно достигает 600 МН/м . [c.27] При термическом гранулировании порошок или смесь порошков в состоянии свободной насыпки или после уплотнения подвергают предварительному спеканию, а затем измельчают. Для получения гранул требуемого размера полученные агломераты подвергают рассеву. Термическое гранулирование нередко совмещают с операцией отжига порошка. [c.27] Существуют и другие методы грануляции. Так, очень тонкие порошки (размер частиц 5 мкм) можно гранулировать, применяя сушку распылением. Для этого порошок предварительно увлажняют 4. .. 5 %-ным раствором каучука в бензине, парафином, воском, гликолем, глицерином, спиртовым раствором бакелита и др. Порошок в виде мокрого шлама распьшяют, пропуская его под высоким давлением через сопло скруббера. Распыленный материал сушат вводимым в скруббер горячим газовым потоком и собирают в виде гранул в нижней части скруббера. [c.27] Гранулирование можно обеспечить и пропусканием смоченного порошка через сито с требуемыми размерами ячеек. Влажные гранулы направляются на нагретый вращающийся металлический диск. При этом избыгочная жидкость в гранулах испаряется, а под действием центробежных сил готовые гранулы удаляются с диска. При производстве ППМ операцию гранулирования целесообразно применять прежде всего при использовании порошков, полученных карбонильным или электролитическом методами. [c.27] Вернуться к основной статье