ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прокатка металлических порошков из "Порошковая металлургия " Хотя первый патент на прокатку металлических порошков был выдан в 1904 г., в практике этот способ начали применять лишь около тридцати лет тому назад. Являясь одним из методов непрерывного формования, прокатка позволяет получать изделия с равномерной плотностью, длина которых существенно превосходит их ширину при малой толщине. Прокатка находит все большее применение при получении заготовок для конструкционных, электротехнических, фрикционных и антифрикционных изделий (листы, лента, проволока и др.), в производстве фильтров для очистки разных сред, электродов электрохимического производства и других пористых изделий (табл. 22). Прокатываемые порошки имеют насыпную массу 2—3 г1см (железо, медь, никель, нержавеющая сталь) или 1 г]см (алюминий) и крупность частиц до 100 мкм (преимущественно менее 40 мкм). [c.264] Обычные для проката из титана Оболочки трубчатых электродов для наплавки стеллита Твердосплавный инструмент тонкого точения, износостойкие направляющие станков и т. п. [c.265] При вращении валков порошок увлекается в зазор между ними и прессуется в полосу, достаточно прочную, чтобы ее можно было перенести в печь для спекания. [c.267] Прокатку порошка в полосу по своей физической природе следует рассматривать как непрерывное прессование, которое начинается в очаге деформации, определяемом углом захвата а, и кончается на выходе ленты из зазора между валками. [c.267] Каждая частица порошка обладает свойствами металла, т. е. способностью пластически деформироваться. Поэтому при прокатке каждая частица в зависимости от степени уплотнения может деформироваться в упругой и пластической областях. Это обстоятельство — пластическое деформирование — вносит элемент неопределенности, так как невозможно точно учесть степень деформации отдельных частиц. Кроме того, степень деформации частиц будет зависеть от их формы. Частицы шаровой формы будут меньше деформироваться, чем частицы дендритной или игольчатой формы. [c.268] В свою очередь прочность полосы также зависит от формы частиц, ибо механическое сцепление при их сближении играет существенную роль. Установлено, что при прочих равных условиях полоса из порошка, состоящего из частиц с сильно развитой поверхностью, обладает наибольшей прочностью. [c.268] Ё сплошную ленту. Поступление порошка в валки может быть свободным (рис. 126,0, г) или под давлением (рис. 126,5). В первом случае порошок поступает в очаг деформации под действием собственного веса, тогда как во втором случае порошок в валки подается принудительно. [c.269] Порошок можно прокатывать в вертикальной (рис. 126, в) и горизонтальной (рис. 126, г, д) плоскостях. [c.269] При прокатке действует направленное радиальное усилие, уплотняющее порошок, и усилие, направленное по оси и стремящееся вытолкнуть порошок из очага деформации по направлению оси валков. В интервале скоростей прокатки от нуля до критической, определяемой природой и свойствами порошка, угол захвата равен сумме коэффициентов трения и бокового давления. При скоростях выше критической угол захвата больше суммы этих коэффициентов. Таким образом, угол захвата а при прокатке порошков зависит от скорости прокатки. [c.269] Уравнение (1У-29) показывает, что плотность полосы непосредственно зависит от плотности (насыпной массы) и коэффициента вытяжки порошка. Для получения ленты с максимальной плотностью следует применять порошки с наибольшей насыпной массой. [c.270] В табл. 23 указаны значения приведенного угла захвата для различных порошков, которые прокатывали между гладкими шлифованными горизонтально расположенными валками без смазки при свободной подаче порошка. [c.270] Как следует из приведенных основных теоретических положений, определяющими параметрами процесса прокатки порошков являются отношение диаметра валков к толщине ленты, соотношение скоростей ленты и порошка, степень уплотнения порошка и угол захвата а. [c.271] Толщина и плотность прокатанных полос зависят от химического и гранулометрического состава порошка, формы его частиц, конструкции бункера, давления порошка на валки, состояния поверхности валков и скорости их вращения, направления прокатки и других факторов. Указанное обилие переменных факторов не позволяет предложить пока обобщенной формулы прокатки, при помощи которой можно заранее рассчитать плотность изделия после прокатки. Процесс прокатки порошка от начала поступления его в валки и до выхода из валков можно разделить на три периода начальный неустановившийся, установившийся и конечный нестационарный [29]. [c.271] В начальный неустановившийся период полоса имеет переменные толщину и плотность, так как плотность порошка, заполняющего зону деформации, изменяется по высоте. При вращении валков в раствор между ними увлекаются деформируемые частицы порошка, которые вызывают расклинивающее действие, а в очаг деформации поступают новые порции порошка. В момент, когда процесс вовлечения и прессования порошка уравновешивается сопротивлением стана упругим деформациям, наступает установившийся период прокатки, в котором выходящая полоса имеет постоянную плотность, хотя плотность порошка в зоне деформации переменна. В конечном периоде происходят обратные явления в связи с разгрузкой валков стана. [c.271] В начальном и конечном периодах параллельно с изменением плотности изменяется давление порошка на валки и в результате упругой деформации стана изменяется толщина полосы. В связи с этим концевые участки проката из порошка обычно неоднородны по плотности и подлежат обрезке. Поэтому стремятся к максимальному уменьшению длительности этих периодов. [c.271] Порошок можно прокатывать в холодном или горячем состоянии. Естественно, что прокатка при комнатной температуре наиболее проста. [c.272] Область горячей деформации. ... [c.272] В некоторых случаях после спекания применяют ряд повторных уплотняющих прокаток и спеканий, обеспечивающих получение полосы с заданными свойствами (рис. 127,//). Методом прокатки порошков можно получать многослойный прокат. Для этого различные порошки или порошки и компактный листовой материал прокатывают одновременно (рис. 128). Можно также совместно прокатать две или больше ранее прокатанных полос. Весьма эффективна прокатка в вакууме или инертной среде. [c.272] Порошок, свободно насыпанный в движущемся желобе, подвергается последовательному периодическому обжатию скошенным пуансоном (рис. 129). Повторением такого обжатия удается получить прочные и длинные бруски, ширина которых лимитируется только мощностью пресса. На рис. 130 приведена последовательность выполнения операций при таком прессовании. Порошок из бункера поступает в двусторонний желоб, который периодически продвигается в одном направлении под прессующим пуансоном с горизонтальным участком нижней поверхности, переходящим в наклонный. [c.274] В зависимости от профиля этой поверхности, движения пуансона и давления можно получать любую степень обжатия. Методом циклического прессования можно получать изделия с толщиной, равной ширине, в том числе многослойные. [c.274] Вернуться к основной статье