Металлургия, как отрасль промышленности – наиболее значимый поставщик полуфабрикатов для машиностроения и строительства. При этом, наряду со стандартными способами получения черного и цветного металлопроката, активно развиваются и передовые инновационные технологии. Порошковая металлургия как разновидность получения заготовок и готовых изделий, зародилась достаточно давно, однако полноценное развитие получила только в XX веке. На данный момент порошковая металлургия – отрасль, которая охватывает собой все существующие методы изготовления порошков из разных металлов и их соединений с неметаллами, а также способы производства полуфабрикатов и готовых изделий из них без температурного расплавления составляющих.
Разнообразие видов и свойств порошковых металлов
Металлические порошки – основной полуфабрикат для изготовления изделий с зачастую уникальными свойствами. Представляют собой такие порошки совокупность частиц различной формы, контактирующих, однако не связанных между собой. Различаются полуфабрикаты металлического и неметаллического происхождения по своим физическим, химическим и технологическим свойствам.
Физические характеристики – это прежде всего различные формы и размеры частиц в порошкообразной массе. Форма отдельных частиц в порошке в первую очередь зависит от способа производства и бывает сферической, осколочной, чешуйчатой, дендритной (древообразной). От формы частиц зависят плотность и однородность получаемой продукции, а также ее прочность. Практика показывает, что наиболее прочными получаются заготовки из порошка с дендритной формой частиц, поскольку именно они обеспечивают наилучшее сцепление между собой. Размер отдельных частиц в объеме даже одной партии может колебаться от 0,1 мкм до 0,1 мм, причем гранулометрический состав (содержание разных фракций) влияет на прилагаемое к порошку давление, требуемое для получения заготовок нужной прочности.
К химическим свойствам относят чистоту основного металла, т.е. его содержание в общем объеме, а также количество загрязнений, примесей, а также содержание газов в любом из состояний (связанном, растворенном, адсорбированном). Как правило, технология производства позволяет добиться минимум 98-99% содержания чистого металла – такое количество считается удовлетворительным для дальнейшего использования. Наличие в составе различных примесей и газов влияет в итоге на спекаемость и прессуемость порошковых смесей, а стало быть – на качество конечной продукции. Исходя из таких требований готовый порошок подвергают дополнительной очистке – например, обработке вакуумом для удаления газов.
Основные технологические характеристики порошковых металлов таковы:
- насыпная масса, определяемая плотностью металла, формой и размером частиц, а также плотностью самих частиц, их поверхностным состоянием. Насыпная масса в итоге определяет массу одной объемной единицы при свободной насыпке порошкового материала – например, сферических порошков с гладкой поверхностью в насыпной массе больше;
- текучесть, как свойство порошкообразной металлической массы самостоятельно перемещаться под воздействием силы тяжести, определяет время заполнения формы при производстве. Зависит данный показатель от гранулометрического состава, влажности порошка, формы и количества мелкой фракции;
- прессуемость определяет способность металлического или композитного порошка приобретать и удерживать заданную форму под влиянием внешнего воздействия.
Все базовые характеристики не только взаимосвязаны, но и напрямую зависят от технологии получения порошка, которых разработано достаточно большое количество.
Производство порошков – важно и сложно
Учитывая требования к исходному материалу, в порошковой металлургии существуют разнообразные способы изготовления металлических и неметаллических порошков, среди которых выделяют две большие группы: механические (измельчение исходного сырья и диспергирование металлов из жидкого состояния) и физико-химические (изменение исходного состояния сырья с изменением физических или химических свойств).
На данный момент наиболее распространенными являются:
- дробление в шаровых мельницах, дробилках, вихревых измельчителях. Данный способ является чисто механическим, весьма доступен по стоимости и относительно прост, причем позволяет получать вполне удовлетворительные результаты по качеству исходного материала;
- распыление жидкого сырья в струе сжатого воздуха либо в водяной струе, после чего остывший расплав перемалывают для получения нужной зернистости;
- электролиз как способ получения порошков с дендритной формой зерна представляет собой восстановление металлов из жидкого состояния под воздействием электрического тока.
Зачастую применяется комплексная обработка исходного сырья, что позволяет получать исходный порошок с минимальным размером зерна или другими нужными свойствами.
Особенности и сферы применения металлических порошков
Порошковая металлургия, как один из видов получения деталей и заготовок, позволяет использовать металлы и композитные материалы, обработка которых невозможна другими методами, причем дает возможность изготовления узлов максимально сложной формы. Основными методами производства являются прессование порошкообразных металлов и неметаллов в специальных формах, а также их спекание при предельно высоких температурах, причем зачастую оба метода объединяются в едином технологическом процессе.
Изделия порошковой металлургии характеризуются:
- отличными прочностными характеристиками;
- максимальной долговечность в любых условиях;
- износостойкостью (даже наносимый для защиты других металлов слой порошка выдерживает большие нагрузки);
- возможностью изготовления деталей разного (как мелкого, так и большого) объема с максимально сложными формами.
Именно эти свойства получаемых заготовок нашли свое применение в таких отраслях современной промышленности, как авиастроение, автомобильная промышленность, радиоэлектроника, энергетика.
Купить металлические порошки
Заказать металлические порошки, полуфабрикаты и готовые изделия из них возможно по максимально выгодным ценам у НПП «ТрубТехАрматура» – современные технологии позволяют использовать наиболее актуальные методы производства металлопроката. Так же вы можете заказать любые виды черного и цветного металлопроката по наиболее доступным в регионе и стране ценам. Возможна организация доставки продукции по России и СНГ.