Получение и входной контроль порошков

Металлические порошки являются сходными материалами порошковой металлургии. Металлические порошки – это совокупность частиц металла и металлоподобного соединения размером от 0,5 до 1000 мкм, находящиеся во взаимном контакте, но не связанные между собой.

Все существующие способы получения порошков можно разбить на две группы: механических способов и физико-химических способов.

Механические способы – это способы, при которых исходный материал в результате воздействия внешних сил измельчается без существенного изменения химического состава. К этой группе относятся следующие способы: а) распыление расплавленного металла, б) дробление и размол.

Сущность получения порошков распылением – в дроблении струи жидкого металла с помощью струи газа или воды, подаваемыми под давлением, или механическим путём. Недостаток способа: окисление поверхности частиц в процессе распыления.

Дробление и размол – старейший метод перевода твёрдых веществ в порошкообразное состояние. Применяется для измельчения хрупких материалов и сплавов (кремний, марганец, беррилий) или пластичных металлов, которые при дроблении становятся хрупкими в результате наклёпа. Измельчение осуществляется в шаровых и вихревых мельницах и др. устройствах. Недостатки: загрязнённость порошков продуктами истирания размалывающих тел, низкая производительность и высокая стоимость порошков, полученных дроблением и размолом, порошки плохо прессуются из-за наклёпа.

Физико-химические способы – это способы, при использовании которых получение порошка связано с измельчением химического состава исходного сырья в результате глубоких физико-химических превращений. К этой группе относятся следующие способы получения порошков:

а) восстановлением оксидов твёрдыми восстановителями и газами;

б) электролизом расплавленных сред или водных растворов;

в) диссоциацией карбонилов. Карбонилы – это летучие соединения металлов с оксидом углерода. Карбонилы – неустойчивы при нагреве и распадаются на металл и оксид углерода СО. Диссоциацией смеси карбонилов можно получать полиметаллические порошки;

г) испарением и конденсацией.

Свойства порошков зависят от способа их получения. Порошки одного и того же материала, полученные разными способами могут резко отличаться по свойствам.

Все свойства порошков, которые подлежат контролю для правильной организации технологического процесса, делятся на физико-химические и технологические.

Показатели физико-химические свойств порошков: химический состав, гранулометрический состав, форма и структура частиц, удельная поверхность, микротвёрдость частиц порошка и т.п.

Технологические свойства порошков:

а) насыпная плотность – масса единицы объёма порошка при свободной засыпке.

б) текучесть – скорость истечения навески порошка в 50 г через выходное отверстие специальной воронки (угол конуса 60^о, диаметр отверстия 2,5 мм, носик срезан под прямым углом на расстоянии 3 мм от конуса).

в) прессуемость – способность порошка под давлением образовывать прессовку (заготовку) заданной формы, плотности и размеров.