- •Раздел 1 Основы металловедения
- •Тема 1.1 Введение. Строение и свойства металлов и сплавов
- •«Кристаллическое строение металлов»
- •«Дефекты кристаллических решеток»
- •«Кристаллизация металлов»
- •«Основные сведения о сплавах»
- •«Диаграммы состояния»
- •«Диаграмма состав – свойство»
- •Тема 1.2 Сплавы железа с углеродом
- •«Чугун»
- •«Углеродистые и легированные стали»
- •«Влияние на сталь углерода, постоянных примесей и легирующих элементов»
- •«Классификация сталей»
- •«Маркировка сталей»
- •«Инструментальные стали»
- •«Стали и сплавы с особыми свойствами»
- •Тема 1. 3 Основы термической и химико – термической обработки металлов
- •«Превращения в стали при нагреве»
- •«Превращения в стали при охлаждении»
- •«Отжиг стали»
- •«Закалка стали»
- •«Химико-термическая обработка стали»
- •«Цементация стали»
- •«Азотирование, цианирование и нитроцементация стали»
- •«Диффузионное насыщение металлами и металлоидами»
- •«Коррозия металлов и меры борьбы с ней»
- •«Основы теории коррозии металлов»
- •Тема 1.4 Цветные металлы и их сплавы «Сплавы на медной основе»
- •«Легкие сплавы»
- •«Антифрикционные сплавы»
- •«Порошковая металлургия»
- •Раздел 2 Проводниковые материалы
- •Тема 2.1 Электротехнические характеристики проводниковых материалов «Проводниковые материалы высокой проводимости»
- •«Материалы высокого сопротивления»
- •«Жидкие и благородные металлы»
- •«Электроугольные изделия»
- •Тема 2.2 Сортамент проводов
- •«Обмоточные провода»
- •«Монтажные провода и кабели»
- •«Установочные провода»
- •«Кабельные линии»
- •Раздел 3Электроизоляционные материалы
- •Тема 3.1 Физика диэлектриков
- •«Основные электрические свойства диэлектриков»
- •«Поляризация диэлектриков»
- •«Влияние температуры на поляризацию диэлектриков»
- •«Электропроводность диэлектриков»
- •« Диэлектрические потери»
- •«Пробой диэлектриков»
- •«Электрохимический пробой»
- •Тема 3.2 Механические, тепловые и физико – химические характеристики диэлектриков
- •«Тепловые свойства диэлектриков»
- •«Физико-химические свойства диэлектриков»
- •Тема 3.3 Газообразные диэлектрики
- •«Пробой газов»
- •«Пробой жидких диэлектриков»
- •«Синтетические жидкие диэлектрики»
- •Тема 3.5 «Высокомолекулярные органические и элементоорганические диэлектрики»
- •«Природные смолы»
- •1. Природные смолы.
- •2. Твердые органические диэлектрики.
- •3. Полимеризационные синтетические полимеры
- •4. Поликонденсационные синтетические полимеры.
- •Тема 3.6 Пластмассы, пленочные материалы «Пластмассы»
- •«Пленочные материалы»
- •Тема 3.7 Резины
- •Тема 3.8 Лаки, эмали, компаунды
- •«Компауды»
- •Тема 3.9 Волокнистые диэлектрики «Бумаги и картоны»
- •«Лакоткани, ленты и лакированные трубки»
- •Тема 3.10 Электроизоляционная слюда и материалы на ее основе
- •«Слюдинитовые и слюдопластовые материалы»
- •«Электрокерамические материалы»
- •«Силикатные (неорганические) стекла»
- •Раздел 4 Полупроводниковые материалы
- •Тема 4.1 Основные свойства полупроводниковых материалов. Полупроводниковые материалы и их параметры
- •«Полупроводниковые материалы»
- •Раздел 5 Магнитные материалы
- •Тема 5.1 Основные характеристики магнитных материалов
- •«Металлические магнитомягкие материалы»
- •«Изолирующие и защитные покрытия трансформаторных сталей»
- •«Металлические магнитотвердые материалы»
- •«Ферриты»
- •Раздел 6 Неразъемные соединения
- •Тема 6.1 Сварка, пайка металлов. Припои и флюсы
- •«Дуговая сварка и резка»
- •«Плазменная резка, сварка и наплавка»
- •«Электрошлаковая сварка»
- •«Контактная сварка»
- •«Прочие виды сварки»
- •«Пайка конструкционных материалов»
- •Тема 6.2 Виды обработки металлов и неметаллических материалов
- •«Литье в многократные формы»
- •«Обработка металлов давлением»
- •«Прокатка, прессование и волочение»
- •«Ковка и штамповка»
«Порошковая металлургия»
Технология порошковой металлургии позволяет получать изделия из одного металла, например, железа (такие изделия называют однокомпонентными), а также из смеси порошков металлов или металлов с неметаллами (многокомпонентные изделия), причем в самых различных сочетаниях. По этой технологии можно получить сплавы из металлов, которые не образуют растворов, не смешиваются в жидком состоянии (железо—свинец, вольфрам—медь и др.), а также из металлов с неметаллами (медь-графит, алюминий—оксид алюминия, карбид вольфрама—кобальт и др.), из некоторых оксидов металлов (Fe203 и MnO, Fe203 и №0),
Схема получения изделий из порошков включает следующие основные процессы: получение порошков и подготовка порошковой шихты, получение из порошка консолидированного тела — формование с применением давления и спекание отформованных изделий. Применение различных значений удельной нагрузки при формовании определяет получение компактных прессовок различной плотности либо пористых изделий.
Такая схема определяет практически безотходную технологию производства и возможность получения изделий с самыми разнообразными свойствами. Эти изделия могут быть весьма мягкими и чрезвычайно твердыми, фрикционными и антифрикционными, магнитомягкими и магнитотвердыми, с высокой электрической проводимостью и высоким электрическим сопротивлением, жаростойкими и хладостойкими.
Для многих изделий порошковая металлургия является единственным способом их получения, например, порошковая металлургия незаменима при производстве компактных изделий из вольфрама,
молибдена, ниобия, деталей для устройств вычислительной техники и радиоэлектроники (ферриты), для изготовления металлокерамических твердых сплавов, производстве металлических фильтров и многого другого. (Порошковую металлургию называют также металлокерамикой, что объясняется схожестью одной из основных операций — спекания в порошковой металлургии и обжиге при производстве керамики.)
Внедрение порошковой металлургии дает большой экономический эффект. Отходы металла при традиционных способах обработки (на угар, в прибыли и литниковую систему, в обрезки, окалину, стружку) составляют в среднем более 50 %, а нередко достигают 80 %; при порошковой металлургии отходы практически отсутствуют.
Экономия достигается также за счет замены дорогостоящих цветных металлов и легированных сталей, снижения трудоемкости изготовления изделий, а также расхода энергии, транспортных и других расходов и т. д.
Все это определило широкое внедрение порошкой металлургии во все отрасли машино- и приборостроения.
Изготовление металлических порошков осуществляется главным образом на металлургических заводах и комбинатах, а получение изделий из порошков — на специализированных заводах или в цехах машиностроительных заводов.
Частицы порошков для различных изделий имеют размеры от 0,01 до 1000 мкм, форма частиц зависит от способа производства порошков и может быть тарельчатой, сферической, каплеобразной, губчатой, пористой, дендритной. Порошок можно получить химико-металлургическими и физико-механическими способами.
Химика-металлургические способы связаны с восстановлением металлов из оксидов и других соединений, например, при получении порошков железа, меди, вольфрама (форма частиц порошков губчатая, пористая) электролитическим осаждением из растворов солей металлов (порошки меди, никеля, кобальта, цинка, свинца, олова, серебра, хрома; форма частиц сферическая), металлотермическим восстановлением (при производстве порошков титана, ниобия, циркония, тантала; форма частиц тарельчатая).
Физико-механическими способами металлы измельчают в твердом или жидком состоянии. Распылением жидких расплавов получают порошки алюминия, цинка, меди, легированных сталей, чугунов. Металл расплавляют, как правило, в электропечах. Для распыления используют воздух, азот, аргон; форма частиц при распылении сферическая или каплеобразная. Размол хрупких материалов (ферросплавов, чугунов, минералов) производят на шаровых или молотковых мельницах.
Более вязкие металлы (железо, нержавеющую сталь, хром, никель, их сплавы) подвергают размолу на вихревых мельницах, билы которых вращаются со скоростью до 3000 об/мин; получаемая форма частиц тарельчатая.
Никакой из способов получения порошков не дает частиц одинаковых размеров, поэтому полученные порошки классифицируют (сортируют) по фракциям ситовым методом для грубодисперсных порошков (от 40 до 1000 мкм); для более тонких фракций (от 0,01 до 80 мкм) седиментационным методом (с использованием зависимости скорости осаждения частиц в жидкости от их размера).
Форма частиц определяет их удельную поверхность и существенно влияет на технологические свойства порошка — насыпную плотность, текучесть (скорость высыпания из воронки).
Для очистки порошков от примесей применяют магнитную сепарацию, промывку или химическую обработку их. Для снятия наклепа, повышения пластичности, а также восстановления окисленных металлических порошков их отжигают в восстановительной среде, под вакуумом при температуре примерно в два раза меньшей, чем температура плавления этих металлов.
В отличие от упругой среды, которую представляют, например, компактные поликристаллические литые или обработанные давлением металлы, мало и упруго изменяющие объем при повышении давления, порошки оценивают как дискретную среду, объемный вес которой изменяется с изменением давления. Дискретность и сжимаемость являются важнейшими свойствами порошков, на основе которых разрабатывается теория обработки порошков давлением.