Энциклопедия техники - порошковая металлургия

Впервые с порошковой технологией человек столкнулся при обжиге глины в эпоху неолита (15 тыс. лет назад). Первые находки кричного железа (продуктов ковки спекшейся после восстановления железной руды), датируемые 15 в. до н. э., свидетельствуют о зарождении технологии порошковой металлургии. Порошки золота, меди и бронзы применяли как краски и использовали в декоративных целях в керамике и живописи, а также для украшения лица.

Некоторые древнейшие манускрипты (рукописи) были раскрашены золотом. Найденные при раскопках предметы быта и орудия труда египтян изготовлены из железа и относятся к 3000 г. до н. э., а знаменитый памятник Индии – железная колонна в г. Дели – выполнен из очень чистого железа, весит ок. 6.5 т, имеет высоту 7.3 м при диаметре у основания 0.

На территории нашей страны железо впервые получено из руд в 1400 г. до н. э. Исследования археологов показали, что в Киевской Руси из крицы производили различные предметы: оружие, изделия бытового назначения и др. Рождение порошковой металлургии датируют 1827 г., когда в «Горном журнале» была опубликована статья «Об очищении и обработке сырой платины».

В дальнейшем с применением методов порошковой металлургии были изготовлены платиновые монеты на сумму более 4 млн. царских рублей.

Типовая технологическая схема производства заготовок и изделий методом порошковой металлургии включает четыре основные операции: получение порошка исходного материала, формование заготовки из него и её спекание, окончательную обработку (регулирование структуры, калибрование, механическую и химико-термическую обработку).

Каждая из указанных операций имеет большое значение для формирования всех свойств будущего изделия. Возможные отклонения от приведённой типовой технологической схемы могут выражаться в совмещении операций формования и спекания при горячем прессовании, в спекании свободно насыпанного порошка (при отсутствии формования заготовки из порошка), в отсутствии какой-либо обработки после спекания и др.

Производство порошка – первая технологическая операция метода порошковой металлургии. Для получения порошка применяют как физико-химические, так и механические методы. При использовании первого метода получаемый порошок по химическому составу существенно отличается от исходного сырья. Второй метод обеспечивает превращение сырья в порошок без заметного изменения химического состава.

Формование – технологическая операция, в результате которой из металлического порошка образуется порошковая формовка – изделие, имеющее заданную форму, размеры и плотность. Спеканием порошковой формовки называют её нагрев и выдержку при температуре ниже точки плавления основного компонента с целью обеспечения заданных механических и физико-химических свойств изделия.

Кроме того, методы порошковой металлургии позволяют изготавливать материалы, которые традиционными способами получить практически не удаётся, напр. пористые материалы, многие антифрикционные, фрикционные, жаропрочные, инструментальные композиции, материалы со специальными физическими свойствами и др. Энциклопедия «Техника».

2006

.