Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.
Металлокерамические

Металлокерамические материалы

 

      Металлокерамические материалы, получаемые методами порошковой металлургии, широко применяются в машиностроении и других отраслях промышленности. Материалом для изготовления металлокерамических изделий служат металлические порошки.

      Выпускаются такие стандартные порошки как: железный, медный, оловянный, кобальтовый, никелевый, серебряный. Наиболее широкое применение в порошковой металлургии имеет железный порошок, вторым по потребляемому количеству является медный.

 

Основные методы получения порошков
Метод получения Материал
МЕХАНИЧЕСКИЙ 
Обработка металла резанием Сталь, латунь, бронза, низкокремнистый чугун
Дробление и размол в шаровых, вибрационных и молотковых мельницах Fe, Fe-Ni, Fe-Al, Fe-Cr, Ni-Ti, Fe-Si, Mn, Cr, Si и др.
Размол в вихревых мельницах Сталь, Fe, Fe-Ni, Cu, Al и др.
Распыление расплавленного металла сжатым газом или дробление струи лопатками вращающегося диска Fe, Cu, Ag, Ni, Al, Pb, Sn, Zn, сталь и различные сплавы с низкой температурой плавления
Грануляция (литье в воду) Fe, Cu, Ag, Pb, Sn, Zn
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ 
 Восстановление окислов и солей Fe, Ni, Co, W, Mo, Cu, Cr, Fe-Ni, Fe-Ni-Mo, Ni-Cu, Ti, V, Ta, Zr, Nb, Re, различные сплавы и тугоплавкие соединения 
Электролиз водных растворов  Fe, Ni, Cu, Pb, Zn, Fe-Ni, Fe-Ni-Mo, Ag 
Электролиз расплавленных сред  Ta, Nb, Th, Be, Zr, Ti 
Диссоциация карбонилов  Fe, Ni, Co, Fe-Ni, W, Mo 
Конденсация  Zn 
Электроэрозия  Любые металлы и сплавы 
Межкристаллитная коррозия  Нержавеющая сталь 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

Условное обозначение стандартных металлических порошков
Наименование Способ обозначения Пример обозначения и расшифровка
Железный

Обозначается буквами ПЖ и цифрой, указывающей группу, порошка по химическому составу. Кроме того, к марке добавляется буква К, С, М или ОМ, обозначающая группу порошка по гранулометрическому составу (К-крупный, С-средний, М-мелкий, ОМ—очень мелкий)

ПЖ5К (порошок железный, 5-й  группы, крупный); ПЖ2ОМ (порошок железный, 2-й группы, очень мелкий)

Медный Обозначается буквами М и цифрой, указывающей крупность помола ПМ-1 (порошок медный, 1-й группы крупности помола)
Оловянный Обозначается буквами ПО ПО (порошок оловянный)
Кобальтовый Обозначается буквами ПК и цифрой 1 или 2 ПК-1 (порошок кобальтовый)
Никелевый Обозначается буквами ПН и буквой К или Э, указывающей способ получения порошка, а так же цифрой 1 или 2

ПНК-1 (порошоок никелевый карбонильный)

ПНЭ (порошок никелевый электролитический)

Серебрянный Обозначается буквами ПС и цифрой 1 или 2, указывающей гранулометрический состав ПС1 (порошок серебрянный)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      

      Металлические порошки характеризуются: гранулометрическим составом, формой частиц, насыпным весом, удельной поверхностью, пористостью, текучестью, прессуемостыо, конструкционной прочностью.

      К основным видам продукции порошковой металлургии относятся:

    1. твердые сплавы;
    2. антифрикционные материалы (пористые и непористые);
    3. фрикционные материалы (свинцовокремнистографитовые бронзы);
    4. пористые металлокерамические изделия (фильтры, фитили и т.п.);
    5. металлокерамические машиностроительные детали (шестерня, шайбы и т.п.);
    6. изделии из тугоплавких металлов (вольфрама, молибдена, тантала) в виде нитей накаливания и др.;
    7. магнитные материалы;
    8. контактные материалы.

      Твердые сплавы получают путем спекания порошков тугоплавких карбидои и цементирующего вязкого металла. Из твердых сплавов изготовляют режущие инструменты, заготовки для волок и матриц, пластинки для оснащении горного инструмента, штампов и разнообразнейшие изделия.

 Изделия, изготовленные из твердых сплавовИзделия, изготовленные из твердых сплавов

 

      Антифрикционные спеченные материалы применяются главным образом для производства втулок и подшипников скольжения. Различают две группы таких материалов: пористые и компактные (непористые). Наибольшее распространение получили материалы первой группы. К ней относятся:

  • бронзовые и бронзографитовые с пористостью 20—30%;
  • железные с пористостью 15—30%;
  • железографитовые с пористостью 20—30%;
  • железомедные и железомеднографитовые;
  • алюминиевожелезографитовые и алюминиевомеднографитовые.

      В последнее время пористая оловянистая бронза вытесняется пористыми железными и железографитовыми материалами как менее
дефицитными и имеющими более высокие антифрикционные свойства.

      В качестве материала для изготовления втулок подшипников широкое применение находит железографит. Железографитовые втулки изготовляются из смеси порошков железа и графита путем прессования в пресс-формах, спекания в восстановительной среде и пропитывания готовых втулок маслом для придания им свойств самосмазывания. В зависимости от технологии изготовления микроструктура железографита получается перлитной, ферритной или цементитной. Лучшей является перлитная структура.

      Обозначается буквами ЖГ и цифрами, указывающими содержание графита в шихте и пористость в процентах. Пример обозначения: ЖГ-3-30 (железографит, содержание графита в шихте 3%, пористость 30%).

      Железографитовые втулки могут работать в паре с закаленными и незакаленными валами.

      Железографитовые подшипники являются наиболее экономичными: они дешевы в изготовлении, просты в обслуживании, дают значительную экономию смазки.

      К непористым (компактным) металлокерамическим материалам относятся биметаллические (двухслойные) и триметаллические (трехслойные) вкладыши.

      Изготовление вкладышей методами порошковой металлургии менее трудоемко, чем литье, ласт экономию черных и цветных металлов. Металлокерамические вкладьши лучше прирабатываются, чем литые, более долговечны, имеют низкий коэффициент трения.

 

      Фрикционные металлокерамические материалы получают на основе медного или железного порошка. Фрикционные материалы успешно применяются для ведущих и ведомых дисков, конических муфт, колодок, в авиационных двигателях, в тракторах, бульдозерах, автобусах, автомобилях, подъемных кранах, фрикционных прессах, металлорежущих станках.

      Пористые металлокерамические изделия — фильтры (диски, втулки, цилиндры, конусы) изготовляются из порошков бронзы, латуни, никеля, нержавеющей стали и других материалов; применяются для очистки горючего, фильтрования жидкостей, газа и т. п.

      С каждым годом все шире начинают применяться шестерни, шайбы, кулачки и другие детали механизмов, изготовляемые из металлокерамических конструкционных материалов. При изготовлении деталей машин применяются главным образом порошки железа, меди, латуни, стали, а также графита.

      Изделия порошковой металлургии применяются также в электротехнической промышленности. Хорошими свойствами обладают меднографитовые и бронзографитовые щетки для электродвигателей и динамомашин. 

      Разнообразное применение находят магнитные материалы, которые подразделяются на магнитномягкие, магнитнотвердые и магнитодиэлектрики.

      Магнитномягкие материалы применяются для изготовления магнитных сердечников силовых установок, трансформаторов и т.п. К этим материалам относятся: чистое железо, пермаллой (сплав железа с никелем), альсифер (сплав железа с кремнием и алюминием), сплавы железа с кремнием, хромом и алюминием и др.

      Магнитнотвердые материалы применяются для изготовления постоянных магнитов. К ним относятся сплавы на основе железо-никель-алюминий: альни, альнико, магнико и др. Магнитнотвердые сплавы обладают высоким значением коэрцитивиой силы и сравнительно большой остаточной магнитной индукцией.

      Магпитодиэдектрики — материалы, состоящие из тонкодисперсных ферромагнитных частиц, изолированных друг от друга в электрическом и магнитном отношении и механически связанных диэлектриком; применяются для сердечников катушек в радио- и высокочастотной технике.

      Для производства магнитодиэлектриков применяют чистый железный порошок, пермаллой, алъсифер, магнетит.

      Однако часто для изготовления сердечников применяют ферриты — спеченную смесь порошков окислов железа с добавками окислов никеля, марганца, цинка и др. Применение ферритов способствует значительному уменьшению габаритов изделий.

      Контактные материалы — псевдосплавы высокоэлектропроводных металлов (меди, серебра и др.) с металлами, обладающими высокой прочностью (вольфрам). К ним относятся медновольфрамовые и серебряновольфрамовые сплавы с содержанием 30—70% вольфрама.

Опубликовать в социальных сетях