Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 34
 
djvu / html
 

180
ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ
металлов, 3) восстановление твёрдых соединений металлов (обычно окислов), 4) электролиз. Другие способы получения металлич. порошков применяются в специальных случаях; напр., для изготовления магнитных сплавов порошки железа и никеля получают посредством термич. диссоциации карбонильных соединений соответствующих металлов (см. Карбонильный способ). Нек-рые способы получения порошков, напр, измельчение металла электроэрозией, в настоящее время (1955) еще не имеют практич. применения.
Механическое измельчение хрупких металлов или сплавов (ферросплавы, твёрдые сплавы и др.) производится в шаровых или молотковых мельницах. Частицы ковких металлов при дроблении в обычных шаровых или молотковых мельницах сплющиваются, а не дробятся. Поэтому им либо искусственно придаётся свойство хрупкости (напр., к сплаву железа и никеля, т. н. пермаллою, с этой целью добавляется в незначительном количестве сера), либо для их измельчения используются т. н. вихревые мельницы, близкие по типу к молотковым дробилкам и дезинтеграторам (см.), в к-рых вращаются била со скоростью примерно 3000 об /мин.
Распыление расплавов, являющееся весьма экономичным способом получения порошков, применяется преимущественно к сравнительно легкоплавким металлам и их сплавам: олову, свинцу, кадмию, цинку, алюминию, меди, а в нек-рых случаях и к железу. Существует несколько вариантов получения порошков этим способом: а) распыление сжатым воздухом или газом; б) распыление путём подачи падающей струи жидкого металла на вращающийся диск; в) грануляция (см.) посредством литья металла в воду. Применяются также различные сочетания этих вариантов. Для получения распылением железных порошков используют обычно стальную стружку, смешанную с 3—4% какого-либо углеродистого вещества (кокса, графита и т. п.), либо бескремнистые или малокремнистые чугуны. Распылённые порошки содержат при этом как углерод, так и 1—2% кислорода вследствие окисления при распылении. При последующем отжиге без доступа воздуха при 900°—1000° кислород восстанавливается содержащимся в порошке углеродом и удаляется в составе образующихся окислов углерода. Основные преимущества применения для получения железных порошков железа с углеродом: относительно низкая температура плавления распыляемого металла; получение порошков с более пористыми частицами; возможность в нек-рых случаях восстановительного отжига без применения специальной защитной газовой среды.
Широкое промышленное распространение имеют методы восстановления окислов или других металлич. соединений водородом, углеродом, иногда щелочными или щёлочноземельными металлами (см. Восстановление металлов). Так получают порошки железа, меди, вольфрама, молибдена, титана, тантала, ниобия и др.
Электролиз водных растворов солей металла чаще всего применяется для получения медных порошков; он используется также для изготовления порошков железа, свинца, олова. При этом выделению осадка на катоде в порошкообразном виде способствуют: высокая плотность тока, низкая температура и пониженная концентрация ионов металла в исходном растворе. Электролизом расплавленных сред получают порошки редких тугоплавких металлов: тантала, ниобия, •лггана, циркония, ванадия, урана.
Форма частиц порошков определяется методом их получения. Так, для металлов, размолотых в вихревых мельницах, характерна «тарельчатая» форма частиц, иногда с загнутыми краями; для порошков, полученных распылением жидкого металла,— каплеобразная или сферическая; для полученных восстановлением — т. н. губчатая, пористая структура частиц; для электролитич. порошков— дендритная (древовидная); для порошков, полученных термич. диссоциацией карбонильных соединений,— сферическая. Размер частиц большинства промышленных порошков находится в пределах от десятых долей микрона до десятых долей миллиметра и определяется методом и режимом производства. Так, напр., при механич. измельчении размер частиц уменьшается с увеличением длительности размола, при электролизе — с увеличением плотности тока, при распылении сжатым воздухом — с увеличением его давления.
Весьма важна объёмная характеристика порошков, выражаемая одной из следующих величин. Объёмный вес т (вес единицы объёма) порошка выражается в е/см3; различают насыпной вес и вес утрясённого порошка. Относительная
плотность 8=1- (где YM — плотность материала порошка), выражаемая в процентах либо правильной дробью, показывает, какая доля объёма порошкового тела занята твёрдым материалом порошка (доля, занятая «скелетом»). Пористость, или относительная плотность пор, 0=1—0 (правильная дробь) или П%= =100% —• &%, выражает долю объёма порошкового тела, занятую порами. Коэфициент пористости,
„ - .. п
или относительный объем пор, е = т-_п выражается
в процентах или отвлечённым числом, к-рое показывает отношение объёма пор к объёму твёрдого материала порошкового тела (к объёму «скелета»); иногда е выражают в %. Объёмная характеристика порошка определяет степень его обжатия при прессовании (для заданной конечной плотности). Если, напр., относительная плотность неспрессованного порошка 20%, а спрессованного — 70%, то порошок обжимается в 3,5 раза, и высота прессформы должна быть приблизительно в 3,5 раза больше расчётной высоты изделия. Относительно тяжёлые порошки требуют меньшего давления прессования, однако в большинстве случаев изделия, из них получаемые, относительно менее прочны. Как правило, объёмный вес порошка уменьшается с усложнением формы (или увеличением шероховатости) его частиц, с увеличением их пористости и с уменьшением окисленности. Большинство промышленных порошков характеризуется относительной плотностью при насыпке в пределах 10—50%, относительной плотностью при утряске — в пределах 20—65%.
Допустимое содержание примесей в порошках определяется допустимым содержанием их в готовой продукции. Это не относится к кислороду, содержание к-рого в порошках сравнительно велико (0,1—1,5%) вследствие неизбежного окисления поверхности частиц. При спекании кислород удаляется в результате восстановления (в восстановительной газовой среде) или диссоциации (в вакууме) окислов.
Подготовка шихты перед прессованием ставит задачей получение порошков с определёнными химич. составом и физич. свойствами. Для разделения порошков на фракции (по размеру частиц) крупнее 50ц применяют просеивание через шёлковые или металлич. сита; для выделения более

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650


Большая Советская Энциклопедия Второе издание