Файл: Мизери, А. А. Эксплуатация текстильного оборудования с деталями из пористых спеченных материалов.pdf

ный порошок. В СССР выпускают четыре вида железных порош­ ков: электролитический, вихревой, карбонильный и восстановлен­ ный (из окалины конвертированным природным газом или из ока­ лины твердым углеродом).

Свойства железных порошков приведены в табл. 1.

По химическому составу железный порошок делят на пять групп, условно обозначаемых ПЖ1, ПЖ2, ПЖЗ, ПЖ4, ПЖ5.

По гранулометрическому составу порошок делят на четыре группы: крупный (к), средний (с), мелкий (м), очень мелкий

(о. м.).

В табл. 2 приведено деление железных порошков по насыпному весу.

Т а б л и ц а 2

В связи с этим существует определенный порядок в обозна­ чении железного порошка. Например, ПЖ2МЗ: буквы ПЖ обозна­ чают, что порошок железный, следующая цифра обозначает груп­ пу по химическому составу, затем следует буква, характеризую­ щая гранулометрический состав, и в конце цифра, обозначаю­ щая категорию насыпного веса.

Производство порошков в СССР в промышленных масштабах осуществляется на предприятиях Министерства черной металлур­ гии СССР методом восстановления прокатной окалины: на Броварском заводе порошковой металлургии, Новотульском метал­ лургическом заводе, Сулинском металлургическом и Днепровском

Стоимость одной тонны Fe-порошка в зависимости от марки со­

ставляет 250—315 руб.

В производственных масштабах в нашей стране производятся Си-порошок методом электролиза, Ni-порошок карбонильным ме­ тодом, РЬ- и Sn-порошки методом распыления жидкого металла.

Из этих порошков в специальных пресс-формах прессуют не­ обходимые изделия.

После прессования изделия подвергают спеканию при темпе­ ратурах ниже точки плавления основного металла, из которого изготовлено изделие.

8

После спекания иногда производится калибровка для получе­ ния точных размеров, иногда изделие подвергается небольшой ме­ ханической обработке.

На прочность пористых металлокерамических изделий влияют следующие факторы:

качество исходных порошков и способ приготовления шихты; удельные давления прессования; режим спекания;

метод дополнительной обработки пористого изделия после спекания..

От правильной и тщательной подготовки шихты перед прессо­ ванием в значительной степени зависит однородность пористого

9

материала. В ряде случаев подготовка шихты к прессованию пре­ дусматривает разделение исходных порошков, состоящих из ча­ стиц различной величины, на фракции определенной крупности. Для получения шихты требуемого состава и физико-механических свойств смешивают два или несколько порошков с различными химическими составами.

Обычно при изготовлении пористых железографитовых под­ шипников методом порошковой металлургии в шихту перед сме­ шиванием вводят углерод в виде графита в количестве до 3%.

Одной из основных операций технологического процесса изго­ товления деталей является прессование.

Цель прессования — получение полуфабриката определенной формы и размеров, соответствующих форме и размерам прессформы. При прессовании увеличивается контакт между частицами порошка, повышается прочность и уменьшается пористость порош­ ковых тел.

Однако прессованием все же не удается достичь значительной прочности изделий главным образом из-за наличия окисных пле­ нок, покрывающих поверхность металлических частиц и препят­ ствующих возникновению контакта.

Удельное давление прессования зависит от прессуемого ма­ териала, физико-механических свойств детали, чистоты поверх­ ности и смазки пресс-формы. Обычно удельное давление состав­ ляет от 1 до 8 т/см2 и более.

В табл. 4 приведены режимы прессования и спекания, приме­ няемые при изготовлении спеченных изделий.

При повышении удельного давления прессования увеличива­ ется плотность материала, возрастает прочность, и пористые ма­ териалы по своим свойствам приближаются к компактным мате­ риалам.

Спеченные изделия, например подшипниковые втулки, прес­ суют различными методами в зависимости от соотношения высоты детали I к ее диаметру d.

Одностороннее прессование допускают при соотношении — не d

более 1—2 с отношением к толщине стенки не более 3.

Если соотношение — /> 2, необходимо применить двусторон- d

нее прессование. Необходимость применения двустороннего прес­ сования вызвана тем, что длинные и малого диаметра детали при одностороннем прессовании приобретают неравномерную пори­ стость по длине: большую плотность на торце детали и меньшую в средней части. При неравномерной пористости железографито­ вых подшипниковых втулок вдоль оси вала создаются неодинако­ вые условия масловыделения и не обеспечивается стабильность образования масляной пленки на трущихся поверхностях.

М. Ю. Балыиин [2] различает при прессовании четыре после-

'довательные стадии, протекающие при различном давлении прес­ сования и частично перекрывающие друг друга. Однако не обя-

10

Т а б л и ц а 4

зательно, чтобы во всех случаях прессование протекало по четы­ рем стадиям.

На первой стадии преодолеваются силы отталкивания между частицами, причем работа прессования в основном расходуется на преодоление трения между частицами.

Вторая стадия характеризуется разрушением мостиков и де­ формацией частиц. При этом большая часть работы прессования расходуется на преодоление трения частиц о стенки пресс-формы.

На третьей стадии образуются «агрегаты» частиц. При этом их поверхности сглаживаются и механически сближаются, что позволяет проявиться силам притяжения. На этой стадии работа прессования накапливается в виде остаточных напряжений.

При дальнейшем повышении давления прессования (на четвер­ той стадии процесса) происходят пластическая деформация и раз­ рушение чабтиі{ порошка. Для улучшения прессуемости к порош­ кам прибавляют смазывающие вещества.

В. И. Лихтман [3] считает, что вводимые в шихту смазки не только снижают трение порошка о стенки пресс-формы, но и ак­ тивно влияют на процесс деформации, значительно облегчая его.

В качестве активных смазок В. И. Лихтман [4] использовал олеи­ новую кислоту в вазелиновом масле или бензоле. В результате

11