Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Гидростатическое прессование металлических порошков

01.05.2019

Одним из методов формования металлических порошков, позволяющим получить изделия с равномерным распределением плотности (а следовательно и свойств), является гидростатическое прессование. Сущность этого метода заключается в том, что порошковая шихта засыпается в эластичную оболочку и подвергается всестороннему гидростатическому давлению. Процесс осуществляется в герметических камерах с использованием в качестве рабочих жидкостей масла, воды, глицерина и т. п. Гидростатическое давление обычно составляет 1000—2000 атм и выше.
Гидростатическое прессование металлических порошков

Исследования закономерностей гидростатического прессования проводились Б.А. Бороком с сотрудниками. Схема лабораторной установки для гидростатического прессования показана на рис. 109. Для гидростатического прессования характерно то, что влияние внешнего трения в данном случае не проявляется. Порошковые частицы под действием гидростатического давления перемещаются к центру заготовки. При гидростатическом прессовании различных по форме изделий (цилиндров, шаров, прямоугольных штабиков) обнаружено, что небольшое падение плотности (1—2%) от периферии к центру имеется только у сферических и цилиндрических изделий. Это явление обусловлено возможным действием арочного эффекта, т.е. образованием слоя, препятствующего дальнейшему уплотню частиц. Плотность и твердость прямоугольных штабиков оказались идентичными для всех участков.

В связи с отсутствием при гидростатическом прессовании внешнего трения удельное давление значительно ниже, чем при обычном прессовании. Зависимость относительной плотности спрессованных брикетов из медного порошка для случая гидростатического и обычного прессования приведена на рис. 110.

Различия в давлениях для достижения одинаковой плотности при гидростатическом и обычном прессовании связаны не только с внешним трением, но и с тем, что в первом случае Pср=P, а во втором — среднее давление, определяющее изменение плотности при объемном напряженном состоянии, выражается по формуле (III.1), т. е. имеет величину значительно ниже Pср.

Гидростатическое прессование может проводиться в резиновых оболочках толщиной 0,1—0,15 мм. Эта оболочка вводится в перфорированную стальную (или пластмассовую) гильзу с квадратным или круглым сечением в зависимости от необходимой формы изделия. Гильза с обеих сторон закрывается специальными резиновыми пробками. На полупромышленных и промышленных установках, разработанных в ЦНИИЧЕРМЕТе, прессуются заготовки весом до 300 кг и более. Эти заготовки имеют форму цилиндров, шаров, тиглей, труб, штабиков. Гидростатическим прессованием можно получать изделия и более сложной формы, что осуществляется использованием, например, составных гильз. Технологические особенности гидростатического прессования подробно описаны в работе.

В работе сообщается о получении труб из порошка вольфрама путем гидростатического прессования в свинцовых трубках под давлением до 13 000 атм. Преимуществом гидростатического прессования является получение больших изделий с равномерной плотностью, что исключает искажение формы и образование трещин при спекании в результате неравномерности усадки.

В последнее время предложены методы гидростатической прессования, позволяющие получать фасонные изделия. Прессование проводится в эластичных оболочках, которые получаются отливкой жидких пластиков (агар, 25%-ный раствор желатины в воде, яичный альбумин, поливинил хлорид, а также парафин, воск и др.) в полость матрицы с моделью. Последняя представляет собой по форме необходимое изделие, но с несколько большими размерами с учетом их изменения при прессовании и спекании. После застывания пластиков модель вынимается через специально предусмотренное отверстие и в образовавшуюся полость засыпается порошок. Схема прессования сферы в пластической оболочке показана на рис. 111.

Эластичная оболочка с полостью для прессуемого изделия помещается в стальную пресс-форму. Такие оболочки можно использовать несколько раз, после чего они переплавляются. Heобходимое давление создается сжатием эластичной оболочки между стальными пуансонами. Удельное давление прессования обычно составляет 1,5—2 т/см2. По данным, методом прессования в оболочках можно получать изделия в виде шестерен, турбинных лопаток и др. Этот метод находится пока в стадии разработки. Недостатками его являются трудность извлечения сложных моделей из эластичной оболочки, малая стойкость последних и невысокая производительность в связи с трудностью автоматизации такого процесса. С другой стороны, этот метод позволяет получить небольшие фасонные изделия с равномерной плотностью, не прибегая к сравнительно сложному оборудованию.

Одним из методов получения изделий с равномерной плотностью является центробежное прессование, осуществляемое во вращающихся пресс-формах.

Пресс-форме придается вращательное движение, в результате действия центробежной силы порошковые частицы располагаются на периферии полости пресс-формы. Таким способом можно получать трубки, тигли и т. п. Плотность изделий меняется с изменением скорости вращения. Предпочтительнее использовать для центробежного прессования порошки тяжелых металлов. Такое прессование может проводиться автоматически на ротационных машинах.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: