Механическое измельчение твердых металлов

Физико-механические способы. Сырьем или шихтой для механического измельчения твердых металлов и сплавов служат мелкие кусочки соответствующего материала, в случае необходимости предварительно раздробленные или разрезанные до нужных размеров. [c.317]

МЕХАНИЧЕСКОЕ ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ТВЕРДЫХ МЕТАЛЛОВ [c.15]

Для механического измельчения твердых и хрупких материалов применяют шаровые, вибрационные мельницы и бегуны. Порошки из пластичных и легкоплавких металлов и сплавов получают различными способами, основанными на раздуве жидкого материала струей воды или газа. Механическим путем, как правило, получают порошки из отходов основного производства. [c.618]

Среди механических методов получения порошков путем измельчения твердых металлов наибольшее распространение получили два [c.16]

Вследствие простоты и дешевизны операции механического измельчения ее целесообразно использовать для измельчения хрупких металлов и сплавов, таких, как Sb, Bi, сплавов Al—Mg, ферросплавов и др. Механическое измельчение имеет и свои недостатки. Так, например, в случае весьма твердых или весьма вязких металлов механическое измельчение связано с трудностями и может быть экономически невыгодным. В ряде случаев порошки, полученные механическим измельчением, вследствие наклепа или неблагоприятной формы частиц могут не удовлетворять предъявляемым требованиям. Механическое измельчение часто применяется не как самостоятельный метод получения порошков, а как дополнительная операция в производстве порошков, получаемых, например, физико-химическими методами. Операция механического измельчения часто совмещается с операцией приготовления смесей для прессования. [c.16]

Металлические порошки получают физико-механическими и химико-металлургическими способами. В основе физико-механических способов получения порошков лежат методы механического измельчения металлов в твердом и жидком состояниях. К ним относятся дробление и размол стружки в мельницах, распыление расплавленного металла струей сжатого воздуха, газа или жидкости, грануляция при литье расплавленного металла в жидкость и пр. [c.248]

Под измельчением понимают уменьшение начального размера частиц материала путем разрушения их под действием внешних усилий, преодолевающих внутренние силы сцепления. Измельчение дроблением, размолом или истиранием, являясь старейшим методом перевода твердых веществ в порошкообразное состояние, может быть или самостоятельным способом получения металлических порошков, или дополнительной операцией при других способах их изготовления. Наиболее целесообразно применять механическое измельчение при производстве порошков хрупких металлов и сплавов, таких как кремний, бериллий, сурьма, хром, марганец, ферросплавы, сплавы алюминия с магнием и др. Размол вязких пластичных металлов (цинк, медь, алюминий и т. п.) затруднен, так как они в большей степени расплющиваются, а не разрушаются. Наибольшая экономическая эффективность достигается при использовании в качестве сырья отходов, образующихся при обработке металлов. [c.18]

Условно поверхностный слой обработанной заготовки можно разделить на три зоны (рис. 6.12, б) / — зона разрушенной структуры с измельченными зернами, резкими искажениями кристаллической решетки и большим количеством микротрещин ее следует обязательно удалять при каждой последующей обработке поверхности заготовки // — зона наклепанного металла III —основной металл, В зависимости от физико-механических свойств металла обрабатываемой заготовки и режима резания глубина наклепанного слоя составляет несколько миллиметров при черновой обработке и сотые и тысячные доли миллиметра при чистовой обработке. Пластичные металлы подвергаются большему упрочнению, чем твердые. [c.268]

Большое влияние на появление внутренних напряжений и упрочнение оказывают процессы, связанные с распадом при пластическом деформировании твердых растворов, выделением по плоскостям скольжения продуктов этого распада, а также попаданием меледу блоками осколков зерен, резко увеличивающих силы взаимодействия между отдельными элементами кристаллической решетки. При наличии в поверхностном слое после закалки структуры остаточного аустенита причиной упрочнения может явиться его распад и превращение в мартенсит. Это превращение сопровождается увеличением удельного объема, что также приводит к возникновению остаточных напряжений сжатия. Наряду с этим идет измельчение мартенсита, превращение его в мелкоигольчатую структуру, которое сопровождается повышением всех механических свойств металла. Изменение механических свойств поверхностных слоев сопровождается и выпадением карбидной фазы, которое наблюдается при обработке ряда сталей. [c.97]

Литейные сплавы. Механические свойства литого магния следующие Ста = 115 МПа, 8 = 8%, 30 НВ (кгс/мм ). В литых магниевых сплавах повышения механических свойств добиваются измельчением зерна посредством перегрева расплава или его модифицирования добавками мела или магнезита. При этом в расплаве образуются твердые частицы, становящиеся центрами кристаллизации. Для предотвращения возгорания магниевых сплавов их плавку ведут в железных тиглях под слоем флюса, а разливку — в парах сернистого газа, образующегося при введении серы в струю металла. При литье в песчаные формы в смесь вводят специальные добавки (например, фториды алюминия) для уменьшения окисления магния. Среди литейных магниевых сплавов широкое применение нашли сплавы МЛ5 и МЛ6, отличающиеся повышенными литейными и механическими свойствами (табл. 8.2). Они могут упрочняться как гомогенизацией и закалкой на воздухе (Т4), так и добавочным старением (Тб). Аналогично (по режиму Тб) упрочняются коррозионностойкий сплав МЛ 12 и жаропрочный МЛ 10 (с рабочей температурой до 300 °С). [c.178]

На рис. 1 показаны отдельные участки твердых проб электролита типичная структура пробы без включений металла (а) участки, имеющие включения одиночных капелек алюминия (б, в), которые, как правило, имели неправильную форму и нечеткие границы, их размеры находились в пределах 100—300 мкм целые колонии капелек металла наблюдались в отдельных пустотах проб (г). Капли имели преимущественно форму фасоли с четко выраженными границами, размерами 50—90 мкм. Число капель в колониях возрастало с увеличением объема пустот. В измельченных пробах наблюдались только отдельные одиночные пластинки алюминия более 150 мкм, что, по-видимому, объясняется разрушением колоний и механическим воздействием на капельки при истирании. [c.45]

Все способы приготовления порошков условно можно разделить на две группы механические и физико-химические. Механические способы, которые позволяют получить порошки без изменения химического состава материала, в свою очередь, делятся на две группы 1) измельчение в твердом состоянии в шаровых, вихревых и вибрационных мельницах 2) получение порошков из расплава металлов методами грануляции и распыления жидкого металла. Физико-химические способы заключаются в восстановлении металлов из их оксидов или карбидов. Механические способы получения порошков пригодны лишь для твердых и хрупких материалов, которые являются основной частью всех металлокерамических твердых сплавов это порошки карбидов тугоплавких металлов — вольфрама, титана и тантала. Твердость их приближается к твердости алмаза. [c.115]

При остывании металла сварочной ванны происходит его первичная и затем вторичная кристаллизация. Образование зерен при переходе металла из расплавленного в твердое состояние называется первичной кристаллизацией. При изменении температуры в затвердевшем металле меняется форма зерен. Этот процесс называется вторичной кристаллизацией (перекристаллизацией). При вторичной кристаллизации стремятся к измельчению зерна, что улучшает механические свойства стали. Легирование металла шва через покрытие электродов, а также надежная защита металла сварочной ванны способствуют получению достаточно чистого, без включений, металла шва необходимого химического состава с требуемыми свойствами. [c.16]

Поэтому сплавы, представляющие собой как механические смеси с измельченной структурой, так и твердые растворы, вследствие высокой прочности и достаточной пластичности являются ценным материалом для деталей машин. Электропроводность при образовании твердых растворов резко снижается. Однако это справедливо только при нормальной температуре при высокой же температуре электропроводность чистых металлов сильно падает, в то время как у твердых растворов она почти не зависит от температуры. Поэтому при достаточно высоких температурах электропроводность твердого раствора может сравняться с электропроводностью чистого металла. [c.69]

Физико-механические методы. Для механического измельчения твердых и хрупких металлов и спла вов применяют шаровые, вибрационные, люлотковые мельницы и бегуны. Измельчение и истирание мелких кусочков материала происходит вследствие столкновения их с тяжелыми и твердыми телами — стальными шарами, бегунами, молотками. [c.185]

С 1930 г. начали широко применяться вихревые мельницы, в которых измельчение производится ударами частиц металла друг о друга под действием воздушных вихрен. Вихревое дробление применяется для производства железных порошков для пористых подшипников, стальных деталей и пр. Некоторые металлы, например, алюминий и магний, во избежание воспламенения измельчают в защитной атмосфере. Порошки, полученные путем механического измельчения, тверды, плохо прессуются и требуют отжига для снятия наклепа. [c.412]

Интенсивная шлифовка или легирование в атгри-торе. Примеры мелкое измельчение карбидов и связующих металлических порошков, механическое легирование твердыми частицами коллоидного вещества из более мягкого металла или порошкового сплава. См. также Me hani al alloying — Механическое легирование. [c.896]

С другой стороны, адсорбционное воздействие среды позволяет усиливать поверхностное упрочнение металла (сплава), всегда сводящееся к внутреннему диспергированию в поверхностном слое. Работы П. А. Ребиндора совместно с Т. Ю. Любимовой показали, что за адсорбционным понижением прочности в качество первичного эффекта в определенных условиях рекристаллизации (вб.шзи границы холодной и горячей обработки металла) должно следовать в качестве вторичного явления измельчение поверхностной микроструктуры, соответствующее большему упрочнению металла. Таким образом, совместпы.м воздействием адсорбционного влияния среды, напряженного состояния и температуры можно управлять механическими свойствами твердых тел и процессами их обработки. [c.24]

При механических методах порошки вырабатывают измельчением твердых или распылением жидких металлов без изменения их химического состава. Для измельчения твердых хрупких материалов применяют шаровые, вихревые и вибрационные мельницы. Измельчение обрабатываемого материала производятударным и истирающим действием шаров (стальных или чугунных). Следует учитывать, что при получении металлических порошков механическими методами возможно их загрязнение. [c.114]

Реальные тела обладают такими механическими свойствами (способность изменять расстояния между точками под действием сил), которые в пределах даже малого объема при переходе от точки к точке изменяются. Более того, если в окрестности ка-кой-либо точки выделить малый объем, то в пределах этого объема можно выделить участки, различные по своим механическим свойствам. Это связано с особенностями микроструктуры тел. Например, в конструкционных материалах можно выделить микрокристаллические об]эазования, которые объединяются между собой по границам этих микрокристаллов, по-разному между собой ориентируясь, в кристаллы. Последние объединяются в зерна со сложной границей. Такая картина вносит в строение материалов различные неоднородности, от которых следует абстрагироваться, что и делается в механике твердого тела введением понятия однородности структуры, которая состоит в том, что в малой окрестности любой точки тела строение однородно и не зависит от размеров малого объема, включающего эту точку. В более детальном описании гипотеза структурной однородности состоит в том, что реальное тело с его сложной микроструктурой, которую определяют расположение атомов н кристаллических решетках, взаимное расположение микрокристаллических образований, объединяющихся в зерна, и т. д., заменяют средой, не имеюш,ей структуры, свойства которой равномерно распределены в пределах любого малого объема. Это эквивалентно тому, что, выделив малый объем тела, его структурные элементы мысленно измельчают до бесконечно малых частиц и потом этой измельченной средой вновь заполняют прежний объем, т. е. в этом однородном теле нет никакой возможности выявить в любом малом объеме какую-либо структуру строения материала. Однако в механике твердого тела рассматривают такие неоднородные по структуре тела, которые состоят из конечного числа конечных объемов, занятых структурно однородными телами. Например, железобетон, в котором бетон и металл порознь считаются однородными, но они занимают конечные объемы. В то же время в механике твердого тела различают однородные и неоднородные тела в том смысле, что механические свойства тел могут быть некоторой функцией коордииат точки (неоднородность механических свойств), хотя в окрестности каждой точки однородность строения сохраняется. Тело будет механически однородным, если его механические свойства не зависят от координат выбора точки тела. [c.19]

Связкой в случае режущего твердого сплава служат никель (угол смачивания им карбида титана 30°С) или сплав системы Ni-Mo, который благодаря присутствию молибдена полностью смачивает карбид титана (угол смачивания 0°) и обеспечивает формирование мелкозернистой структуры спеченного материала. При наличии в связке молибдена необходимо учитывать образование при спекании двойного карбида (Ti,Mo) и появление "кольцевой структуры у зерен карбидной фазы [сердцевина из Ti ,a периферийная часть из (Ti, Мо)С с небольшим количеством никеля]. Молибден может быть введен в виде порошка металла, простого (МОдС) или двойного [(Ti, Мо)С] карбидов, что практически не влияет на структуру, физические и механические свойства получаемого твердого сплава. Смесь компонентов готовят интенсивным мокрым размолом [отношение массы шаров к массе шихты (6 10) 1, продолжительность измельчения 80-90ч]. ГТри прессовании такая смесь с размером частиц 0,3 - 0,5 мкм склонна к перепрессовке и требует особой осторожности, например максимально возможного уменьшения скорости приложения нагрузки. Спекание проводят в вакууме (остаточное давление 66,5-133 Па) при 1300-1350°С (в системе Ti -Ni-Mo эвтектика плавится при 1280°С) и выдержке 0,5 - 1 ч. Остаточная пористость составляет 0,1 - 0,2 % [c.122]

Наиболее традиционный метод получения ферритовых порошков — керамический метод [48—51], использующий в качестве исходных материалов индивидуальные окислы металлов. Процесс приготовления ферритовых порошков включает повторное измельчение в шаровой или вибрационной мельницах, промежуточные обжига и т. д. Эти стадии, имеющие целью гомогенизировать смесь окислов и облегчить диффузию ионов в процессе феррито-образования, часто сопряжены с такими изменениями исходной смеси, которые трудно оценить количественно. К числу таких изменений относится загрязнение смеси материалом мельницы в результате его истирания, гидратация окислов, частичное их восстановление или окисление и др. Таким образом, используемые в керамической технологии приемы гомогенизации ферритовых порошков неизбежно приводят к появлению неоднородностей другого сорта. Так, если намол сопровождается введением в шихту катионов, образующих легкоплавкую эвтектику с основным компонентом системы, то качество ферритовой шихты, предназначенной для изготовления магнитных элементов памяти, резко ухудша ется (возможность анизотропного роста зерен и сопутствующее ему резкое ухудше.ние квадратности петли гистерезиса). Помимо керамического предложены две группы методов получения ферритовых порошков, одна из которых основана на использовании механических смесей солей и гидроокисей, а другая — их твердых растворов. Механические смеси сульфатов, нитратов, карбонатов окса-латов или гидроокисей [52—55] после тщательного измельчения подвергаются термическому разложению. При правильном выборе режима разложения (скорость и продолжительность нагрева) процессы образования окислов и ферритизацию удается совместить в сравнительно узком температурном интервале. Окислы, получаемые при разложении в момент образования, обладают высокой степенью дефектности, большой подвижностью элементов структуры и повышенной реакционной способностью [56]. Поэтому вслед за реакциями [c.12]

Исходные металлические компоненты твердых сплавов (W, Со) получают восстановлением окислов. Вольфрам восстанавливают из ангидрида водородом (при 900—1200° С) или углеродом (1450— 1800° С), кобальт — водородом (520—570° С). Выбор температур в указанных пределах позволяет регулировать дисперсность металлических порошков. Для получения карбида вольфрама последний подвергают карбидизации — высокотемпературному прокаливанию в смеси с сажей. Сложные карбиды можно получать прокаливанием тонких механических смесей отдельных карбидов или смесей noponi-ков чистых металлов и сажи или, наконец, обработкой при высоких температурах смеси из тонко измельченных окислов соответствующих металлов и сажи. В промышленных условиях чаще всего прокаливают смеси W + Ti02 -г С. [c.362]

Механические свойства металла или твердого раствора заданного состава могут существенно изменяться в зависимости от их структурного состояния. Выше уже отмечалось, что измельчение зерна способствует повышению прочностных и пластических характеристик. Упрочнению способствует также повышение плотности дислокаций, создание полигонпзованных структур. [c.170]

Покровные лаки служат для образования механически прочной, гладкой, блестящей, водостойкой пленки на поверхности лакируемых предметов. Зачастую этими лаками покрывают твердую пористую изоляцию, уже подвергнутую предварительной пропитке это имеет целью дальнейшее повышение свойств твердой изоляции (в частности, увеличение напряжения поверхностного разряда и поверхностного сопротивления утечки), усиление защиты изоляции от действия влаги, растворяющих или химически активных веществ и от приставания пыли и грязи, улучшение внешнего вида. Особо следует отметить пигментированные покровные лаки (пигментированные эмали), содержащие в своем составе измельченный в тонкий порошок неорганический наполнитель (пигмент), придающий пленке такого лака определенную окраску и улучшающий ее механическую прочность и адгезию (приставаемость) к поверхности, на которую наносится лак. Специальные виды покровных лаков (эмальлаки) наносят не на твердую изоляцию, а непосредственно на металл, образуя на его поверхности электроизолирующий слой (изоляция эмальпроволоки — 48, изоляция листов электротехнической стали в расслоенных магнитопроводах электрических машин и аппаратов — 53). [c.87]

Механические способы измельчения веществ относятся к наиболее старым. Широко применяемым из них является размол материала в мельницах. Такими устройствами пользуются и при размоле металлов в порошки. Прежде всего здесь следует отметить шаровые мельницы (рис. 33). Они представляют собой барабан цилиндриче-формы, частично заполненный шарами из твердого материала (белого чугуна, твер-дых сплавов). В барабан загружают из-мельчаемый материал при вращении барабана шары падают с определенной высоты Рис. 33. Схема рас- И при ЭТОМ дробят и размельчают его. Эф-положения шаров фективность процесса зависит от скорости н измельчаемого вращения барабана. Наилучшие результа- Гой м ельн це ° размола получаются при средних скоро- [c.116]

Особый, в смысле свойств, интерес представляют материалы, именуемые древесными пластиками, — высокоценные заменители металлов, твердых древесных пород и других материалов в деталях и механизмах, применяемых в резличных отраслях промышленности. Получаемые горячим прессованием из цельной или измельченной древесины, пропитанной синтетическими смолами или какими-либо другими веществами, древесные пластики приобрели в некоторых областях техники самостоятельное значение как ценные конструкционные материалы благодаря высокой удельной механической прочности, низкому коэффициенту трения, хорошей износоустойчивости и доступности получения основного сырья. [c.10]

Оксиды или солн металлов получаются при переработке рудных ископаемых. Восстановителями служат газы (водород, природный газ и др.) и твердые вещества (сажа, кокс, щелочные металлы и др.). Для получения чистых металлических порошков используют водород. При восстановлении металлов газом или тверды.м веществом, содержащим углерод, одновременно с восстановлением происходит науглероживание, и порошок получается загрязненный карбидами. Для получения дешевого железного порошка технической чистоты с содержанием железа до 98,5 % используют следующий метод. В тигли последовательно слоями загружают измельченную железную руду и термоштыб (отходы при добыче каменного угля). Закрытые тигли поступают в туннельную печь, где поддерживается температура 1150—1200 °С. При прохождении через печь происходит восстановление железа, которое затем очищается от остатков восстановителя, пустой породы и подвергается механическому дроблению. [c.440]

К тому времени представление о прочности твердых тел, как о величине, пропорциональной их поверхностной энергии, было уже хорошо известно. Это представление казалось очевидным для простого раскалывания, предопределенного наличием совершенной кристаллической спайности (как в известном опыте Обреимова с расщеплением слюды). Совсем иначе следовало рассматривать разрушение твердого тела при диспергировании — тонком измельчении или шлифовании. При этом поверхностная энергия составляет ничтожную долю полного баланса энергии, т. е. величины работы, затрачиваемой на разрушение. Эта доля не превышает одной тысячной или десятитысячной, что и выражается весьма малым физическим коэффициентом полезного действия процессов измельчения — механического диспергирования. Подавляющую часть затрачиваемой работы составляет работа упругой деформации объема данного участка тела при доведении его до предельного состояния (после разгрузки в результате разрушения эта упругая энергия почти полностью рассеивается в тепло) и работа пластических деформаций, приобретающих особое значение при разрушении таких пластичных тел как металлы — например, в процессах резания металлов. [c.6]

Степень пластической деформации значительно выше для мягких материалов, чем для твердых, и процент иеокисленных частиц металла в этом случае гораздо выше. На механически обработанных стальных поверхностях частицы, образующиеся вследствие фреттинга, полностью окислены и очень мелкие. Накопление окисленных частиц между трущимися поверхностями быстро начинает приводить к изоляции одной поверхности от другой, что легко определить путем измерения электрического сопротивления [11]. Чрезвычайно высокие значения электрического сопротивления могут быть зафиксированы в среде сухого воздуха. Совершенно очевидно, что между поверхностями образуется компактный слой окисла и скольжение частично, вероятно, происходит внутри этого слоя. Гигроскопическая природа тонко измельченного компактного слоя окисла может быть подтверждена. С этой целью через слой пропускают воздух с относительной влажностью 45%, при этом происходит быстрое понижение электрического сопротивления. Присутствие пленки влаги в сильной степени способствует рассеянию частиц, образующихся прн фреттинге, и разрушение становится более равномерным по всей поверхности, а также значительно меньшим и по объему. По-внднмому, в этом случае образуются слабо гидратированные окислы, которые могут действовать как смазка. Большое увеличение скорости изнашивания при при- [c.298]

Вокар представляет собой механическую смесь измельченного вольфрама с углеродом. Последний обычно вводится в виде сахара. В наплавленном металле находятся сложные карбиды вольфрама, включенные в твердый раствор. [c.80]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...