Metalurgia proszków - Notatki - Materiałoznastwo - Część 1, Notatki'z Materiałoznastwo. Warsaw University of Technology
mellow_99
mellow_9914 March 2013

Metalurgia proszków - Notatki - Materiałoznastwo - Część 1, Notatki'z Materiałoznastwo. Warsaw University of Technology

PDF (2.3 MB)
29 strona
1Liczba pobrań
300Liczba odwiedzin
Opis
W notatkach omawiane zostają zagadnienia z materiałoznastwa: metalurgia proszków; definicja, zastosowanie, zalety.
20punkty
Punkty pobierania niezbędne do pobrania
tego dokumentu
Pobierz dokument
Podgląd3 strony / 29
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
Metalurgia proszkow1 cz1.pdf

Literatura

1. Aleksander Cyunczyk; Podstawy in ynierii

spieków metalowych

2. W!adys!aw Rutkowski; Metalurgia proszków

3. Leszek Dobrzy"ski; Metaloznawstwo z

podstawami nauki o materia!ach

4. Jerzy Nowacki; Spiekane metale i kompozyty z

osnow# metaliczn#

docsity.com

METALURGIA PROSZKÓW

DEFINICJA

Metalurgi proszków nazywamy metod! wytwarzania metali z ich proszków, bez

przechodzenia przez stan ciek"y. Oddzielne ziarna proszków " cz si! ze sob w jednolit mas! podczas wygrzewania silnie sprasowanych

kszta"tek w atmosferze redukuj cej lub oboj!tnej.

docsity.com

ZASTOSOWANIE

Metod! t najcz!#ciej wykorzystuje si! wtedy ( ale nie tylko), gdy metody topnienia i odlewania zawodz . Z tego powodu metodami metalurgii proszków wytwarzamy:

• metale trudno topliwe jak np. wolfram, molibden, tantal, iryd;

• spieki metali i niemetali wykazuj cych znaczne ró$nice temperatury topnienia jak np. materia"y na styki elektryczne z wolframu i srebra, szczotki do maszyn elektrycznych z grafitu i miedzi;

• materia"y porowate na "o$yska samosmaruj ce; • materia"y, które w stanie ciek"ym s g!stop"ynne i

trudne do odlewania jak np. materia"y na specjalne magnesy trwa"e.

docsity.com

docsity.com

ZALETY METODY MP Metody metalurgii proszków s kosztowne, jednak dzi!ki ich zastosowaniu

mo$na otrzymywa% : • materia"y o #ci#le okre#lonym sk"adzie chemicznym i wysokim stopniu

czysto#ci • drobnoziarnist struktur! materia"ów • w"asno#ci izotropowe • eliminacja lub minimalizacja obróbki maszynowej

• eliminacja lub minimalizacja strat materia"ów na wióry, nadlewy, #cinki itp. • du$a dok"adno#% wymiarowa otrzymanych wyrobów • mo$liwo#% stosowania szerokiego wyboru stopów • wysoka jako#% powierzchni gotowego wyrobu • otrzymany materia" mo$e podlega% obróbce cieplnej w celu podwy$szenia

w"asno#ci wytrzyma"o#ciowych lub odporno#ci na zu$ycie • zapewniona kontrola porowato#ci materia"u dla wyrobów typu "o$yska

samosmarowne lub filtry

• mo$liwo#% uzyskania wyrobów o skomplikowanych kszta"tach niemo$liwych lub trudnych do uzyskania innymi metodami

• korzystna w przypadku produkcji #rednio i wielko seryjnej • oferuje d"ugotrwa" $ywotno#% wyrobów • efektywno#% kosztowa.

docsity.com

Porównanie kosztu wyrobów produkowanych metod# metalurgii

proszków (1) oraz innymi technikami (2)

docsity.com

Przyk!ady wyrobów otrzymywanych metod# metalurgii proszków

docsity.com

ETAPY

Produkcja wyrobów dzieli si! na nast!puj ce podstawowe etapy:

• wytwarzanie proszków metali,

• formowanie proszków

• prasowanie,

• spiekanie,

• ewentualna obróbka wyka&czaj ca

docsity.com

1. Wytwarzanie proszku 2. Przygotowanie i mieszanie proszku

3. Formowanie i prasowanie 4. Spiekanie

5. Kalibrowanie 6. Inne obróbki wyka&czaj ce

docsity.com

• W"asno#ci wyrobów spiekanych s podobne do w"asno#ci odlewów lub materia"ów walcowanych o podobnym sk"adzie chemicznym. • Porowato#% mo$e by% regulowana poprzez stopie& sprasowania. • Zwykle po pojedynczym procesie prasowania nast!puje wzrost wytrzyma"o#ci ale plastyczno#% nie jest wysoka. Mo$na to poprawi% w drodze ponownego prasowania.

Materia" Wytrzyma"o#% na rozci ganie

[MPa]

Jako procent

wytrzyma"o#ci $elaza

Wyd"u$enie [%]

'elazo walcowane na gor co

331 100% 30%

Proszek metalu

prasowany, g!sto#% 84% 214 65% 2%

Proszek metalu

prasowany ponownie,

g!sto#% 95%

283 85% 25%

docsity.com

Badanie proszków metali i

w!a$ciwo$ci technologiczne

docsity.com

Sk ad chemiczny

Kontrola sk!adu chemicznego jest prowadzona typowymi metodami analizy

chemicznej.

Podstawowe badanie – oznaczenie zawarto ci tlenu w proszku – najcz%$ciej

metoda oznaczania straty wodorowej (pomiar zmniejszenia si% masy

proszku w wyniku wy arzania w wodorze lub wodorze z azotem)

%100 12

32 !

! "

mm

mm X H

XH – strata wodorowa

m1 - masa !ódki [g]

m2 – masa !ódki z proszkiem przed wy arzaniem [g]

m3 – masa !ódki z proszkiem po wy arzaniu [g]

docsity.com

docsity.com

# Kszta t cz!stek

– okre$la si% za pomoc# mikroskopu optycznego. Od kszta!tu cz#stki zale y

sypko ! proszku oraz jego podatno$& w procesach formowania. Kszta!t zale y

od sposobu wytwarzania (g!ównie), chocia mo e ulega& zmianom w dalszych

operacjach przygotowawczych przed formowaniem kszta!tek

docsity.com

docsity.com

Jednoznaczna charakterystyka kszta!tu i wymiarów cz#stki jest mo liwa tylko dla

cz#stek kulistych. Dla cz#stek nieregularnych jedn# z metod opisu jest metoda

Hausnera ; za pomoc# 4 parametrów:

a i b – wymiary najmniejszego prostok#ta opisanego na rzucie cz#stki w jej

stabilnym po!o eniu;

A – pole powierzchni rzutu

C –obwód rzutu

Na tej podstawie okre$la si% trzy wska'niki charakteryzuj#ce kszta!t cz#stki

proszku

x = a/b – stosunek skrajnych rozmiarów y = A/(ab) - stopie" wype!nienia prostok#ta przez cz#stk% z = C2/(12,6A) – stosunek powierzchni cz#stki nieregularnej do powierzchni cz#stki kulistej o tej samej obj%to$ci

docsity.com

docsity.com

# Oznaczanie wielko"ci cz!stek proszku

– najbardziej rozpowszechniona metoda to analiza sitowa, która umo liwia podzia!

proszku na frakcje, czyli partie o rozmiarach cz#stek mieszcz#cych si% w

okre$lonych przedzia!ach. Okre$la si% mas% ka dej frakcji i oblicza ich udzia! w

badanej próbce.

docsity.com

docsity.com

histogram rozmiarów cz#stek proszku

Najkorzystniejszy opis rozk!adu to funkcja logarytmiczno-normalna

docsity.com

W!asno$ci technologiczne proszków

G#sto"$ nasypowa-

jest to stosunek masy proszku, zsypanego przez znormalizowany przyrz#d, do

obj%to$ci zajmowanej przez ten proszek. Jest to cecha proszku o lu'nym

uk!adzie cz#stek. Mo liwe jest tak e wyznaczanie g%sto$ci nasypowej z usadem.

mps – masa proszku swobodnie zasypanego do formy [g]

Vpl – obj%to$& proszku swobodnie zasypanego do formy [cm 3]

docsity.com

docsity.com

docsity.com

# Sypko"$ proszku – Xp

okre$la czas przesypywania masy próbki przez lejek o ustalonym kszta!cie.

W praktyce jest to czas przesypywania 50 gramowej próbki proszku przez

lejek Halla z otworem ø2,5, wyra ona w sekundach. Znajomo$& sypko$ci

umo liwia okre$lenie czasu potrzebnego na wype!nienie proszkiem

matrycy. Najwi%ksz# sypko$& maja proszki kuliste.

ts – czas przesypywania w sekundach

f – wspó!czynnik koryguj#cy

C – cecha lejka, tj. czas wylewania si% 100 cm3 wody

destylowanej w sekundach. Prawid!owa warto$& to 25±2 s

docsity.com

# Zag#szczalno"$ proszku

– podatno$& proszku do zmniejszania obj%to$ci w wyniku prasowania w matrycy.

Pomiar polega na okre$leniu zmian g%sto$ci wyprasek wytworzonych w matrycy

cylindrycznej w zale no$ci od ci$nienia prasowania.

minP Z w

$ "

(w – g%sto$& wzgl%dna wypraski ( stosunek g%sto$ci wypraski do

g%sto$ci materia!u, z którego wytworzony jest proszek, %)

Pmin – najmniejsze ci$nienie, przy którym g%sto$& wzgl%dna

wypraski (w jest równa 65%, N/mm 2

docsity.com

docsity.com

# Formowalno"$ proszku

– zdolno$& proszku do zachowania kszta!tu w wyniku prasowania w matrycy.

Oznaczenie polega na okre$leniu minimalnej i maksymalnej miejscowej g%sto$ci

(1 i (2 wypraski wykonanej w specjalnej matrycy.

docsity.com

Minimaln# g%sto$& okre$la si% w najmniej sprasowanym miejscu, w którym

wypraska jeszcze si% nie obsypuje, a maksymaln# w najbardziej

sprasowanym miejscu, w którym jeszcze nie wyst%puj# p%kni%cia. Po

ustalenie odleg!o$ci tych punktów od ni szej $ciany wypraski, odczytuje si% z

wykresu porowato$& P1 (obsypywanie kraw%dzi) i P2 (p%kni%cia) i oblicza si%

g%sto$& minimaln# (1 i maksymaln# (2

(1 = ( (1 - P1) , g/cm 3

(2 = ( (1 – P2) , g/cm 3

Formowalno$& umo liwia okre$lenie najmniejszych ci$nie" prasowania dla

uzyskania prawid!owych wyprasek. Najlepsz# formowalno$& wykazuj#

proszki o rozwini%tej powierzchni i frakcji 0,063- 0,125 mm

docsity.com

docsity.com

komentarze (0)
Brak komentarzy
Bądź autorem pierwszego komentarza!
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
Docsity is not optimized for the browser you're using. In order to have a better experience we suggest you to use Internet Explorer 9+, Chrome, Firefox or Safari! Download Google Chrome