Порошковая металлургия. Свойства порошков и методы испытаний.
ОТВЕТЫ
на вопросы для подготовки к Государственному экзамену для магистров 2 курса по направлению: 151000 « ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ» по профессионально-образовательной программе «Процессы механической и физико-технической обработки, станки и инструменты»
Выбор новых конструкционных материалов. Методология и основные критерии.
В таблице 1 представлена классификация основных видов материалов.
Таблица 1
Классификация материалов
| |
Следует отметить, что большинство имеющихся стандартов на материалы характеризуют количественно их первичные свойства, как правило, по лабораторным и кратковременным испытаниям (механические, электрофизические и другие свойства). Если в проектируемое изделие закладывают большие коэффициенты запаса свойств, то использование этих данных оправдано. Однако для многих образцов современной техники исходными требованиями являются минимальная масса и объем конструкции, миниатюризация электронного оборудования и др. Эти требования ограничивают возможность больших «запасов на незнание» по свойствам материалов. В этих условиях большое значение приобретают методы испытания материалов в условиях, максимально близких к рабочим условиям в изделии, а также предсказательные методы прогнозирования эксплуатационных характеристик на длительные сроки по данным кратковременных испытаний.
|
|
|
Разработка таких методов (основанных на современных достижениях фундаментальных наук: физики, химии, радиоэлектроники и др.) является одной из главнейших задач научного материаловедения.
Немаловажными факторами оптимального выбора материала, особенно для многосерийных изделий, являются технологичность, доступность и стоимость.
Поэтому современный конструктор машин, приборов, особенно образцов специальной техники, кроме специальных знаний и навыков по конструированию, должен иметь широкий спектр знаний по материаловедению, технологии материалов, методам их испытаний, а также иметь необходимый минимум экономических знаний.
|
|
|
Тесное рабочее взаимодействие конструктора, материаловеда, испытателя, технолога является основой разработки и создания образцов специальной техники, отвечающих современным требованиям.
Выбор основных материалов для новой машины, конструкции, изделия представляют собой трудную и ответственную задачу. Поэтому конструктор должен владеть не только справочными данными, но и хорошо знать свойства исходных материалов и понимать характер возможных структурных изменений в них в процессе длительной работы проектируемого изделия с учетом воздействия всего комплекса эксплуатационных факторов: механических нагрузок, электромагнитных полей, температуры, внешних климатических условий и других агрессивных факторов
Наиболее перспективными с точки зрения получения уникальных потребительских, эксплуатационных свойств и расширения сырьевой базы являются композиционные материалы.
Потребности развития авиации, ракетно-космической техники, глубоководных аппаратов и оборудования для исследования мирового океана, ядерной энергетики, компьютерной техники и связи сильно интенсифицируют расширение и углубление фундаментальных научных исследований в области физики и химии твёрдого тела, технологии высокочистых веществ, высокоточных методов структурного анализа веществ.
|
|
|
Основной задачей научного материаловедения является установление точных связей на атомно-молекулярном уровне между химическим строением и физической структурой материала, с одной стороны, и его эксплуатационными потребительскими свойствами, с другой стороны. Чрезвычайно важным является определение степени несовершенства или дефектности структуры материалов и влияние этой дефектности на свойства.
Актуальность решения этой главной задачи для различных видов конструкционных и электротехнических материалов в последние годы неизменно возрастает, поскольку во многих современных конструкциях, особенно в специальной технике, материалы работают в экстремальных условиях на пределе своих физических возможностей.
Порошковая металлургия. Свойства порошков и методы испытаний.
Порошковая металлургия — технология получения металлических порошков и изготовления изделий из них (или их композиций с неметаллическими порошками). В общем виде технологический процесс порошковой металлургии состоит из четырёх основных этапов: производство порошков[⇨], смешивание порошков[⇨], уплотнение (прессование, брикетирование)[⇨] и спекание[⇨].
|
|
|
Применяется как экономически выгодная замена механической обработки при массовом производстве. Технология позволяет получить высокоточные изделия. Также применяется для достижения особых свойств или заданных характеристик, которые невозможно получить каким-либо другим методом.
Получение металлических порошков
Существует несколько способов получения металлических порошков. Физические, химические и технологические свойства порошков, форма частиц зависит от способа их производства. Вот основные промышленные способы изготовления металлических порошков:
· Механическое измельчение металлов в вихревых, вибрационных и шаровых мельницах.
· Распыление расплавов (жидких металлов) сжатым воздухом или в среде инертных газов. Метод появился в 1960-х годах. Его достоинства — возможность эффективной очистки расплава от многих примесей, высокая производительность и экономичность процесса.
· Восстановление руды или окалины. Наиболее экономичный метод. Почти половину всего порошка железа получают восстановлением руды.
· Электролитический метод.
· Использование сильного тока приложенного к стержню металла в вакууме. Применяется для производства порошкового алюминия.
В промышленных условиях специальные порошки получают также осаждением, науглероживанием, термической диссоциацией летучих соединений (карбонильный метод) и другими способами.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 274; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!