Композиционные и порошковые материалы
Категория реферата: Рефераты по технологии
Теги реферата: отчет по производственной практике, понятие культуры
Добавил(а) на сайт: Korenev.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | Следующая страница реферата
3.2. Способы формообразования заготовок и деталей
[pic]
Рис.1. Схемы холодного прессования:
а – одностороннее; б – двустороннее
Заготовки и детали из металлических порошков формообразуют прессованием
(холодное, горячее, гидростатическое) и прокаткой.
Холодное прессование. В пресс-форму 2 засыпают определенное количество подготовленного порошка 3 и прессуют пуансоном 1 (рис.1, а). В процессе прессования увеличивается контакт между частицами, уменьшается пористость, деформируются или разрушаются отдельные частицы. Прочность получаемой заготовки обеспечивается силами механического сцепления частиц порошка, электростатическими силами притяжения и трения. С увеличением давления прессования прочность возрастает. Давление распределяется неравномерно по высоте прессуемой заготовки из-за влияния сил трения порошка о стенки пресс- формы. Это является причиной получения заготовок с различной прочностью и пористостью по высоте. В зависимости от габаритных размеров и сложности прессуемых заготовок применяют одно- и двустороннее прессование.
Односторонним прессованием (рис.1, а) изготовляют заготовки простой
формы с отношением высоты к диаметру меньше единицы и заготовки типа втулок
с отношением диаметра к толщине стенки меньше трех, вследствие чего
обеспечивается равномерная плотность получаемых заготовок. Двусторонним
прессованием (рис.1, б) получают заготовки сложной формы, при этом
требуемое давление для получения равномерной плотности уменьшается на
30–40%.
При извлечении детали из пресс-формы ее размеры увеличиваются. Величина
упругого последействия в направлении прессования составляет 0,3–0,5% и
0,1–0,2 – в направлении, перпендикулярном прессованию. Указанное необходимо
учитывать при расчете исполнительных размеров пресс-форм.
Давление прессования составляет 200–1000 МПа в зависимости от требуемой
плотности, размеров, формы прессуемой детали, вида прессуемого порошка и
других факторов. Использование вибрационного прессования позволяет резко (в
50–100 раз) уменьшить потребное давление. Рабочие детали пресс-форм
изготовляли из высоколегированных, инструментальных сталей и твердых
сплавов.
Горячее прессование. При таком прессовании технологически совмещаются процессы формообразования и спекания заготовки с целью получения готовой детали. Горячим прессованием получают детали из твердых сплавов и специальных жаропрочных материалов. Изготовляемые детали характеризуются высокой прочностью, плотностью и однородностью материала. При горячем прессовании применяют графитовые пресс-формы. Высокая температура порошка позволяет значительно уменьшить необходимое давление. Горячее прессование имеет и существенные недостатки: низкую производительность, малую стойкость пресс-форм (4–7 прессовок), необходимость проведения процессов в среде защитных газов, которые ограничивают применение данного способа.
[pic]
Рис.2. Схема гидростатического
прессования
Гидростатическое прессование. Это прессование применяют для
получения металлокерамических заготовок, к которым не предъявляют
высоких требований по точности. Сущность процесса заключается в том, что
порошок 3, заключенный в эластическую резиновую или металлическую оболочку
2, подвергают равномерному и всестороннему обжатию в специальных
герметизированных камерах 1 (рис.2). Давление жидкости достигает 3000 Mпа, что обеспечивает получение заготовок высокой прочти и
плотности. При гидростатическом прессовании отпадает необходимость в
применении дорогостоящих пресс-форм. Габаритные размеры изготовляемых
заготовок зависят от конструкции герметизированной камеры.
[pic]
Рис.3. Схема прокатки
порошков
Выдавливание. Этим способом изготовляют прутки, трубы и профили
различного сечения. Процесс получения заготовок заключается в выдавливании порошка через комбинированное отверстие
пресс-формы. В порошок добавляют пластификатор до 10–12% от массы порошка, улучшающий процесс соединения частиц и уменьшающий трение порошка о стенки
пресс-формы. Профиль изготовляемой детали зависит от формы калиброванного
отверстия пресс-формы. Полые профили выполняют с применением рассекателя.
Металлокерамические профили получают выдавливанием на гидравлических и
механических прессах.
Прокатка. Этот способ – один из наиболее производительных и
перспективных способов переработки металлокерамических материалов. Порошок
непрерывно поступает из бункера 1 в зазор между валками (рис.3, а). При
вращении валков 3 происходит обжатие и вытяжка порошка 2 в ленту или полосу
4 определенной толщины. Процесс прокатки может быть совмещен со спеканием и
окончательной обработкой получаемых заготовок. В этом случае лента проходит
через проходную печь для спекания, а затем поступает на прокатку, обеспечивающую заданную ее толщину.
Прокаткой получают ленты из различных металлокерамических материалов (пористых, твердосплавных, фрикционных и др.). За счет применения бункеров с перегородкой (рис.3, б) изготовляют ленты из различных материалов (двухслойные).
Прокаткой из металлических порошков изготовляют ленты толщиной 0,02–3,0
мм и шириной до 300 мм. Применение валков определенной формы позволяет
получить прутки различного профиля, в том числе и проволоку диаметром от
0,25 мм до нескольких миллиметров.
3.3. Спекание и окончательная обработка заготовок
Спекание проводят для повышения прочности предварительно полученных заготовок прессованием или прокаткой. В процессе спекания вследствие температурной подвижности атомов порошков одновременно протекают такие процессы, как диффузия, восстановление поверхностных окислов, рекристаллизация и др. Температура спекания обычно составляет 0,6–0,9 температуры плавления порошка однокомпонентной системы или ниже температуры плавления основного материала для порошков, в состав которых входит несколько компонентов. Процесс спекания рекомендуется проводить за три этапа: I – нагрев до температуры 150–200° С (удаление влаги); II – нагрев до 0,5 температуры спекания (снятие упругих напряжений и активное сцепление частиц); III – окончательный нагрев до температуры спекания. Время выдержки после достижения температуры спекания но всему сечению составляет 30–—90 мин. Увеличение времени и температуры спекания до определенных значений приводит к увеличению прочности и плотности в результате активизации процесса образования контактных поверхностей. Превышение указанных технологических параметров может привести к снижению прочности за счет роста зерен кристаллизации.
Для спекания используют электрические печи сопротивления или печи с индукционным нагревом. Для предотвращения окисления спекают в нейтральных или защитных средах, а для повышения плотности и прочности получаемые заготовки повторно прессуют и спекают. Требуемой точности достигают с помощью отделочных операций: калибрования и обработки резанием.
Калибруют заготовки дополнительным прессованием в специальных стальных пресс-формах или продавливанием пруткового материала через калиброванное отверстие. При этом повышается точность и уплотняется поверхностный слой заготовки.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: возраст реферат, виды рефератов, сочинение почему.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | Следующая страница реферата