СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ СМЕСЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ ПОРООБРАЗОВАТЕЛЬ

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтована актуальність теми, показано зв'язок дисертаційної

роботи з науковими програмами, планами, темами. Сформульовані мета і

завдання дослідження, дана характеристика об'єкта, предмету і методів

дослідження. Показані наукова новизна і практична цінність результатів

дисертаційної роботи, а також їх промислове використання. Оцінено особистий

внесок здобувача у виконанні роботи і описана її апробація. Наведено відомості

про публікації матеріалів і основних положень дисертаційної роботи в наукових

виданнях.

У першому розділі розглянуто області та приклади застосування порис-

тих проникних виробів з металевих порошків в машинобудуванні, хімічній,

нафтовій, медичній, харчовій та інших галузях промисловості. Відзначений

істотний внесок в розвиток основ технології і теорії виробництва пористих

виробів з металевих порошків і волокон Андрієвського Р. А., Баглюка Г. А.,

Бєлова С. В., Богинського Л. С., Вітязя П. А., Капцевича В. М.,

Косторнова А. Г., Комарницького Г. В., Павловської О. І., Рудя В. Д.,

Рябічевої Л. О., Сорокіна В. К., Стоянова О. А., Чернишова Л. І., Шелега В. К.,

Шибряєва Б. Ф., Агте К., Барнхарда Ж., Брама М., Дананда Д., Оцетека К. та

інших вчених. Показано, що останнім часом з'явилася потреба у виробах з

пористістю до 80 % і порами з розмірами до 500 мкм, для виготовлення яких

необхідне застосування порошкових пороутворювачів.

Приведена технологічна схема виготовлення високопористих виробів із

застосуванням пороутворювачів. Описано особливості підготовки сумішей

базових порошкових матеріалів і порошків пороутворювачів. Розглянуто

способи видалення пороутворювачів, формувань і спікання високопористих

виробів. Відзначено, що для формування порошкових сумішей, що містять по-

роутворювач, застосовується спосіб вільної засипки, пресування в прес-формах,

гідростатичне пресування, інжекційне пресування і прокатка. Проаналізовано

особливості та наведено приклади формувань порошкових виробів із

застосуванням різних пороутворювачів. Описано технології виробництва

багатошарових пористих виробів. Наведено деякі експлуатаційні

характеристики пористих порошкових виробів, зокрема, фільтрів. Відзначено,

що легування порошкових виробів на основі заліза міддю помітно підвищує

міцність, і забезпечує можливість контролю усадки при спіканні, що дозволяє

отримувати деталі з підвищеною міцністю і точними розмірами. На підставі

проведеного огляду літературних джерел сформульовано мету та завдання

досліджень.

У другому розділі описано методики проведення експериментальних

досліджень, комп'ютерного моделювання і статистичної обробки отриманих

експериментальних даних.

В якості базових порошкових матеріалів в експериментальних

6

дослідженнях використовували водорозпилений порошок заліза виробництва

Броварського заводу порошкової металургії (Україна) і електролітичний по-

рошок міді марки ПМС-1 виробництва Уралелектромідь (Росія). Згідно з

літературним оглядом при виготовленні високопористих виробів на основі

заліза в якості пороутворювачів застосовували порошки бікарбонату амонію

NH4HCO3, хлориду натрію NaCl і гідрокарбонату натрію NaHCO3. Морфологію

частинок порошків вивчали за допомогою растрового електронного мікроскопу

Zeiss Ultra 55. Гранулометричний склад порошків визначали ситовим аналізом

відповідно до ГОСТ 18318-94 на вібраційному пристрої моделі EML 200

Digital. Насипну щільність порошків визначали за допомогою мірного циліндра.

Для визначення щільності утруски порошків за ГОСТ 25279-93

використовували кулачковий волюметр моделі STAV 2003.

Перед змішуванням базові порошки та порошки пороутворювачів

піддавали класифікації на ситах з виділенням фракцій з певними розмірами

частинок. Після цього за допомогою електронних ваг Scout Pro 400 готували

навіски базових порошку заліза і, в деяких випадках, порошку міді і порошків

пороутворювачів. Вміст пороутворювачів становив до 80 % за об'ємом.

Змішування базових порошків та порошків пороутворювачів виконували

протягом 15 хвилин вручну. Порошкові мастила не застосовувалися.

Для дослідження ущільнення порошкових сумішей використовували

односторонню схему пресування в матриці діаметром 16,8 мм. Пресували

кілька зразків при тиску пресування, що змінювали від 100 до 800 МПа з

кроком 100 МПа. Пресування здійснювали на гідравлічній випробувальній

машині стиснення ПСУ-50. У процесі експериментів фіксували силу

пресування і силу випресовування. Потім розраховували напруження

пресування і напруження випресовування. Щільність отриманих зразків

визначали шляхом їх обмірювання і зважування. Для визначення міцності при

вигині пресували прямокутні зразки з розмірами в плані 55,2×10,2 мм. При

виготовленні двошарових зразків в матрицю спочатку засипали наважку

першого шару. Після вирівнювання поверхні шару легким підпресовуванням

шару верхнім пуансоном, в матрицю засипали наважку другого шару. Потім

здійснювали спільне пресування шарів і випресовування сирої заготовки

аналогічно виготовленню одношарових зразків.